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稀土永磁NdFeB新型汽车发电机的研发

2024-11-05 09:48:52 来源:电子变压器与电感网 点击:2269

高效节能电机的设计是指运用优化设计技术,新材料技术,控制技术,集成技术,试验检测技术等现代设计手段,减少电机的能耗,提高电机的效率,设计出高效节能的永磁发电机。

汽车使用的发电机主要是硅整流发电机,通过电励磁绕组的励磁电流产生磁场,通过励磁绕组的电能只有一小部分转换为用于发电的磁能,电能利用率低,电能的消耗大;转子的励磁绕组易出现烧损、断线等故障,这就必然增加了汽车维护成本。硅整流发电机有两种类型,其一是有刷硅整流发电机,发电机存在电刷滑环结构,因电刷滑环容易磨损而大大缩短了发电机的寿命,故障率较高;其二是无刷硅整流发电机,取消了电刷滑环结构,但它增加了磁路气隙的长度,故使发电机效率降低,增加了励磁电流的消耗。

目前,国内城市的所有公交车辆,普遍采用电励磁式硅整流汽车发电机。但城市公交的路况环境:人多车挤,加上众多的红绿灯和停靠站,一般都处于低速(1000~1200rpm),甚至怠速(800rpm)下运转,而传统的汽车发电机额定转速均较高(2500~3500rpm及以上),低转速下发电机输出电压和输出功率均达不到额定值。这样,发电机既不能为蓄电池补充充电,也无力向点火系统和其他用电设备供电,整个汽车所需要的电能只可由蓄电池来提供,导致蓄电池本身频繁充/放电操作而大幅度缩短了蓄电池的使用寿命。

为了解决这一迫切的现实问题,我们自主研制的两款新型永磁汽车发电机(已获批国家专利,专利号为200810230459.5和200820149768.5),就是保持原发电机定子结构基本不变的情况下,对关键技术的转子结构进行了改进,由稀土永磁NbFeB励磁取代过去的电励磁,取消了滑环碳刷系统,消除了“碳足迹”及火花等故障点和污染源,节省了铜线材,减轻了维护量,整体结构简化,效率提高。尤其重要的是,与一般永磁发电机不同,新型高效永磁汽车发电机的突出特点——零电流转速很低,具有优越的低速充电性能。

径向磁通空心转子结构示意图

 

 

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