轻型汽车用钕铁硼永磁稳压发电机设计.pdf

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1、2010年第5期(总第226期)农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUII’MENT&VEHICLEENGINEERINGNo．52010(Totally226)doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2010．05．009轻型汽车用钕铁硼永磁稳压发电机设计张小青，张学义，臧利国，尹红彬，张庆乡(山东理工大学交通与车辆工程学院。山东淄博255049)摘要：钕铁硼永磁发电机主要为轻型汽车蓄电池充电和用电设备供电，当钕铁硼永磁转子转动时，电枢绕组切割磁力线产生电动势。设计出了三相半波整流稳压器，使发电机输出电压稳定在规定范围内，解

2、决了轻型汽车用钕铁硼永磁发电机的磁场不可调节、输出电压不稳定问题。关键词：发电机；钕铁硼；整流稳压；轻型汽车中图分类号：U463．63+l文献标识码：A。文章编号：1673—3142(2010)05-0032-03DesignofNd-Fe-BPermanent-magnetGeneratorUsedinLight-dutyTrucksZHANGXiao-qing；ZHANGXue-yi；ZANGLi-guo；YINHong-bin；ZHANGQing-xiang(SchoolofTransportationandVehicleEngineering，S

3、handongUniversityofTechnology，Zibo255049，China)Abstract：Nd—Fe—Bpermanent-magnetgeneratorismainlyusedtochargethestoragebatteryandprovidedirectcurrentfortheelectro-equipmentonthelight—dutyvehicles．WhenNd-Fe-Bpermanent-magnetrotorrotates，thearmaturecoilcutsmagnetic-clli've，andproduc

4、eselectromotiveforce．Three-phasehalf-wavecontrolledcommutationvoltageregulatorisdesigned，andthegeneratorwilloutputstablevoltagewhichisaboutinacertainrangeandtheproblemofinstablevoltageandunadjustablemagnetic-fieldgeneratedbythevehicles’permanent-magnetgeneratorissolved．Keywords：g

5、enerator；Nd—Fe—B：rectifiervoltage；light--dutyvehicles1确定主要参数1．1输出功率、转速和稳压范围钕铁硼永磁发电机主要为轻型汽车转向灯、刮雨器、暖风机、电喇叭等用电设备提供电源以及给蓄电池充电，一般轻型汽车的用电总量为480W左右，本设计发电机输出功率为500W，转速为2000—4800r／min，输出电压值为12．0～14．5V。1．2发电机主要参数的确定钕铁硼永磁发电机由定子、转子、前后端盖、整流稳压器等组成。由稀土永磁体、转子铁芯构成径向结构永磁转子．永磁体通过螺钉固定在转子铁芯上．转子铁芯压装在

6、轴上。稳压器同定在发电机后端盖上，该装置结构紧凑，安装方便。钕铁硼永磁发电机结构图如图l所示。1．2．1永磁材料的确定目前使用的永磁材料主要有钕铁硼、铝镍钴和铁氧体永磁材料。选取体积小．剩磁感应强度高、矫顽力高和最大磁能积高的永磁材料。使发电收稿日期：2010-03-07作者简介：张小青(1984一)，男，山西忻州人，山东理工大学研究生，研究方向：汽车电子电气及其电动车技术。一32～图1钕铁硼永磁发电机结构图1．轴承2．转轴3．后端盖4．整流稳压器5．转子铁芯6．稀土永磁体7．极靴8．定子铁芯9．竹楔10．电枢绕组11．前端盖12．风扇13．皮带轮机体积

7、减小、重量轻。因此本设计选用磁性能稳定的钕铁硼稀土永磁材料。利用短路三角形法计算出永磁体的体积：y庐器·卫一10-2(m3)3．54kk,-I—ltl．Irutt”邸撼8式中PⅣ一功率因数COS‘p---O时的视在功率，w；C广磁势系数，当磁路不饱和时C卢1．1～张小青等：轻型汽车用钕铁硼永磁稳压发电机设计2010年5月1．15，本设计取仕1．1；嘶一漏磁系数．有极靴星形转子0"0=1．2～1．5，本设计取昨1．3；后f—一-纵轴电枢反应折算系数，J

8、}F些壁业!垡生，4sin鱼}其中，P极孤系数，本设计取a=O．8；卜频率，户寺；P_—般对数，本设计为

9、12极永磁发电机，p=6；n——转速。r／min；蠡厂_波形系数．当空气隙磁场为