专利摘要

本实用新型公开了一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机，包括定子壳体、转子铁芯、转子轴、前端盖、后端盖以及从动皮带轮；所述皮带轮套设在转子轴上，在从动皮带轮与前端盖之间设有一电磁铁，在从动皮带轮背离电磁铁的一侧设有一主动磁盘；还包括点火开关、第一继电器开关和第二继电器开关。本实用新型结构简单，能够在高转速或高电压输出时自动切断发电状态，从而避免因转速过高而造成退磁，能够有效延长电机的使用寿命。

权利要求

1.一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机，包括定子壳体、转子铁芯、转子轴、前端盖、后端盖以及从动皮带轮，所述定子壳体的两端分别与前端盖和后端盖相连，在定子壳体内侧设有定子绕组；所述转子铁芯位于定子壳体内，并套设在转子轴上且与转子轴固定连接，转子轴的两端分别从前端盖和后端盖伸出，并通过轴承与前端盖和后端盖相连；在转子铁芯上，绕其一周均布有偶数块永磁体，且相邻两永磁体的极性相反；其特征在于：所述从动皮带轮通过轴套套设在转子轴从前端盖伸出的部分上，并能够自由转动；在从动皮带轮与前端盖之间设有一电磁铁，所述电磁铁呈环形，并套设在转子轴上，该电磁铁通过连接件与前端盖固定连接，且电磁铁与从动皮带轮之间以及与转子轴之间均具有间隙；在从动皮带轮背离电磁铁的一侧设有一主动磁盘，所述主动磁盘套设在转子轴上，并与转子轴通过滑键配合相连，且能够沿转子轴的轴向移动；在主动磁盘背离皮带轮的一侧设有一调节螺母，该调节螺母与转子轴螺纹配合相连，在该调节螺母与主动磁盘之间设有一复位弹簧，初始状态下，主动磁盘在复位弹簧的作用下，与从动皮带轮之间具有间隙；当电磁铁通电后，能够吸附该主动磁盘，并带动主动磁盘克服复位弹簧的拉力移动至与从动皮带轮紧贴，其中，主动磁盘与从动皮带轮相邻的一侧面均为摩擦面；

在定子壳体上设有一接线盒，在接线盒内设有供电输出端子和整流器，定子绕组经整流器后与供电输出端子相连；

还包括点火开关、第一继电器开关和第二继电器开关，所述第一继电器开关的线圈的一端经点火开关后与供电输出端子相连，另一端与第二继电器开关的线圈的一端相连，第二继电器开关的线圈的另一端接地；所述第一继电器开关的一触点与供电输出端子相连，另一触点与第二继电器开关的一触点相连，第二继电器开关的另一触点与电磁铁的线圈的一端相连，电磁铁的线圈的另一端接地；其中，所述第一继电器开关为常开型继电器，第二继电器开关均为常闭型继电器，且第一继电器开关的额定电压低于第二继电器开关的额定电压。

2.根据权利要求1所述的一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机，其特征在于：所述第一继电器开关的额定电压小于等于12V；第二继电器开关的额定电压大于等于13.5V且小于等于15V。

3.根据权利要求1所述的一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机，其特征在于：所述转子轴对应轴套靠近电磁铁一端的位置成型有限位轴肩，在限位轴肩靠近从动皮带轮的一侧设有一推力轴承；在从动皮带轮的另一侧设有一限位卡环，所述从动皮带轮对应限位卡环的位置设有一容置槽，该限位卡环位于该容置槽内。

4.根据权利要求1所述的一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机，其特征在于：所述主动磁盘为铁盘。

5.根据权利要求1所述的一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机，其特征在于：在转子轴从后端盖伸出的部分上套设有一冷却风扇，该冷却风扇通过轴承与转子轴相连，并由一锁紧螺母锁紧固定；在定子壳体上还设有一温控开关，所述冷却风扇经温控开关后与供电输出端子相连。

6.根据权利要求1所述的一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机，其特征在于：所述前端盖、定子壳体以及后端盖通过两根贯穿定子壳体的长螺栓相连在一起。

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车发电机技术领域，尤其涉及一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机。

背景技术

现有汽车大都采用励磁绕组发电机，由于这种发电机在转子中设有励磁绕组，在设计中必须设有碳刷、碳刷架，滑环等部件，而且，碳刷在使用中容易磨损，必须定时更换，影响使用寿命。为此，也有人设计了永磁铁转子发电机，采用永久磁铁作发电机转子，故而省去了碳刷等部件，虽然减少了部件，装配也更方便。但现有的永磁发电机，存在电压控制效果差，尤其当输出电压过高时，会影响车载电器的使用寿命；并且，当汽车发动机转速增高时，发电机转速也增高，此时，永磁转子会因转速过快而造成过热，进而造成使永久磁铁退磁等问题，影响永磁发电机的发电性能、稳定性以及使用寿命。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有汽车用发电机结构复杂，电压不易控制，永磁发电机易因转速过高造成永磁铁退磁，造成发电机稳定性差，使用寿命短的问题，提供一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机，结构简单，能够实现发动机高转速时，发电机不发电，从而避免输出电压过高影响车载电器的使用寿命，同时能避免因永磁转子转速过高而造成退磁，使发电机的稳定性更好，并能够有效延长电机的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：

一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机，包括定子壳体、转子铁芯、转子轴、前端盖、后端盖以及从动皮带轮，所述定子壳体的两端分别与前端盖和后端盖相连，在定子壳体内侧设有定子绕组；所述转子铁芯位于定子壳体内，并套设在转子轴上且与转子轴固定连接，转子轴的两端分别从前端盖和后端盖伸出，并通过轴承与前端盖和后端盖相连；在转子铁芯上，绕其一周均布有偶数块永磁体，且相邻两永磁体的极性相反；其特征在于：所述从动皮带轮通过轴套套设在转子轴从前端盖伸出的部分上，并能够自由转动；在从动皮带轮与前端盖之间设有一电磁铁，所述电磁铁呈环形，并套设在转子轴上，该电磁铁通过连接件与前端盖固定连接，且电磁铁与从动皮带轮之间以及与转子轴之间均具有间隙；在从动皮带轮背离电磁铁的一侧设有一主动磁盘，所述主动磁盘套设在转子轴上，并与转子轴通过滑键配合相连，且能够沿转子轴的轴向移动；在主动磁盘背离皮带轮的一侧设有一调节螺母，该调节螺母与转子轴螺纹配合相连，在该调节螺母与主动磁盘之间设有一复位弹簧，初始状态下，主动磁盘在复位弹簧的作用下，与从动皮带轮之间具有间隙；当电磁铁通电后，能够吸附该主动磁盘，并带动主动磁盘克服复位弹簧的拉力移动至与从动皮带轮紧贴，其中，主动磁盘与从动皮带轮相邻的一侧面均为摩擦面；

在定子壳体上设有一接线盒，在接线盒内设有供电输出端子和整流器，定子绕组经整流器后与供电输出端子相连；

还包括点火开关、第一继电器开关和第二继电器开关，所述第一继电器开关的线圈的一端经点火开关后与供电输出端子相连，另一端与第二继电器开关的线圈的一端相连，第二继电器开关的线圈的另一端接地；所述第一继电器开关的一触点与供电输出端子相连，另一触点与第二继电器开关的一触点相连，第二继电器开关的另一触点与电磁铁的线圈的一端相连，电磁铁的线圈的另一端接地；其中，所述第一继电器开关为常开型继电器，第二继电器开关均为常闭型继电器，且第一继电器开关的额定电压低于第二继电器开关的额定电压。

本技术方案中，通过在转子轴上设置电磁铁和主动磁盘，当电磁铁通电后，吸附主动磁盘并带动主动磁盘与从动皮带轮压紧，从而产生摩擦力，通过摩擦力带动主动磁盘转动；由于主动磁盘与转子轴通过滑键配合相连，这样，就能够通过主动磁盘带动转子轴转动，进而带动永磁转子转动，使整个发电机进行发电作业。在实际使用过程中，将接线盒的供电输入端子与蓄电池相连，这样，在初始时，通过点火开关控制进行发电，此时，蓄电池为第一继电器和第二继电器供电，第一继电器通电后导通，但第二继电器因蓄电池电压较低而无法断开，从而实现对电磁铁供电，使电磁铁产生吸力，最终带动发电机发电。当发电机发电并进行供电输出后，由发电机向第一继电器和第二继电器提供电压，当发电机转子转速较高时，发电电压也相应较高时，当发电电压达到第二继电器的额定电压时，第二继电器断开，从而使电磁铁的供电断开，电磁铁不再产生吸力，主动磁盘在复位弹簧的作用下迅速与从动皮带轮分离，不再随从动皮带轮转动，这样，整个电磁发电机的输出电压将逐渐减小，能够保证发电机的工作稳定性。当发电机输出电压减小后，蓄电池重新为第一继电器和第二继电器供电，然后重复上述过程。从而通过本方案，能够自动进行调节发电机的发电时间以及发电环境，从而避免因转速过高而造成永磁铁消磁，从而提高发电机的稳定性，并延长发电机的使用寿命。

进一步地，所述第一继电器开关的额定电压小于等于12V；第二继电器开关的额定电压大于等于13.5V且小于等于15V。这样，通过蓄电池供电就能够使第一继电器开关通电后导通，同时，第二继电器开关也不会断开，从而能够实现对电磁铁供电。

进一步地，所述转子轴对应轴套靠近电磁铁一端的位置成型有限位轴肩，在限位轴肩靠近从动皮带轮的一侧设有一推力轴承；在从动皮带轮的另一侧设有一限位卡环，所述从动皮带轮对应限位卡环的位置设有一容置槽，该限位卡环位于该容置槽内。本方案中，通过轴肩与限位卡环的配合，能够有效地防止从动皮带轮在工作过程中产生轴向移动，从而能够保证从动皮带轮的稳定性。

进一步地，所述主动磁盘为铁盘；从而能够更好地被电磁铁产生的磁力吸附，使主动磁盘的响应更快。

进一步地，在转子轴从后端盖伸出的部分上套设有一冷却风扇，该冷却风扇通过轴承与转子轴相连，并由一锁紧螺母锁紧固定；在定子壳体上还设有一温控开关，所述冷却风扇经温控开关后与供电输出端子相连。通过该方案，能够更有效地为整个发电机散热，并且能更好地节约能源。

进一步地，所述前端盖、定子壳体以及后端盖通过两根贯穿定子壳体的长螺栓相连在一起；这样，装配和调节更加简单、方便。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、结构简单，采用电磁铁和主动磁盘与从动皮带轮的配合，实现动力的传递，从而使传递过程能够更好地进行控制；能够有效控制转子轴的转速，当输出电压过高时，控制主动磁盘与从动皮带轮分离，从而能避免因永磁转子转速长时间过高而造成退磁，使发电机的稳定性更好，并能够有效延长电机的使用寿命。

2、通过第一继电器开关和第二继电器开关的配合，能够根据输出电压的大小自动进行发电机发电控制，当输出电压过高时，能够通过控制主动磁盘与从动皮带轮分离来降低转子轴转速，从而避免输出高压，能够有效提高发电机电压稳定性，并能够有效延长车载电气的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的原理结构示意图。

图中：1—定子绕组，2—转子铁芯，3—从动皮带轮，4—转子轴，5—电磁铁，6—主动磁盘，7—接线盒，8—点火开关，9—第一继电器开关，10—第二继电器开关，11—调节螺母，12—冷却风扇，13—锁紧螺母，14—温控开关，15—蓄电池。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1，一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机，包括定子壳体、转子铁芯2、转子轴4、前端盖、后端盖以及从动皮带轮3，所述定子壳体的两端分别与前端盖和后端盖相连，在定子壳体内侧设有定子绕组1。其中，所述前端盖、定子壳体以及后端盖通过两根贯穿定子壳体的长螺栓相连在一起；这样，装配和调节更加简单、方便。所述转子铁芯2位于定子壳体内，并套设在转子轴4上且与转子轴4固定连接，转子轴4的两端分别从前端盖和后端盖伸出，并通过轴承与前端盖和后端盖相连。在转子铁芯2上，绕其一周均布有偶数块永磁体，且相邻两永磁体的极性相反。

所述从动皮带轮3通过轴套套设在转子轴4从前端盖伸出的部分上，并能够自由转动。在从动皮带轮3与前端盖之间设有一电磁铁5，所述电磁铁5呈环形，并套设在转子轴4上，该电磁铁5通过连接件与前端盖固定连接，且电磁铁5与从动皮带轮3之间以及与转子轴4之间均具有间隙。所述转子轴4对应轴套靠近电磁铁5一端的位置成型有限位轴肩，在限位轴肩靠近从动皮带轮3的一侧设有一推力轴承；能够进一步提高从动皮带轮3与主动磁盘6的压紧效果。在从动皮带轮3的另一侧设有一限位卡环，实施时，在转子轴4上设有卡环槽，所述限位卡环卡设于该卡环槽内。所述从动皮带轮3对应限位卡环的位置设有一容置槽，该限位卡环位于该容置槽内。本方案中，通过轴肩与限位卡环的配合，能够有效地防止从动皮带轮3在工作过程中产生轴向移动，从而能够保证从动皮带轮3的稳定性；设置推力轴承后，能避免从动皮带轮3与轴肩产生摩擦，造成从动皮带轮3和轴肩损坏。

在从动皮带轮3背离电磁铁5的一侧设有一主动磁盘6，所述主动磁盘6套设在转子轴4上，并与转子轴4通过滑键配合相连，且能够沿转子轴4的轴向移动；其中，在主动磁盘6的内侧设有花键，在转子轴4上设有与花键对应的花键槽，所述花键槽的一端延伸至靠近限位卡环，另一端延伸至靠近调节螺母11，从而使主动磁盘6能够在转子轴4的轴向上移动，并能够与从动皮带轮3贴合或分离。实际制作时，所述主动磁盘6为铁盘；从而能够更好地被电磁铁5产生的磁力吸附，使主动磁盘6的响应更快。在主动磁盘6背离皮带轮的一侧设有一调节螺母11，该调节螺母11与转子轴4螺纹配合相连，在该调节螺母11与主动磁盘6之间设有一复位弹簧，初始状态下，主动磁盘6在复位弹簧的作用下，与从动皮带轮3之间具有间隙。通过该调节螺母11，能够根据复位弹簧的拉力调节主动磁盘6与从动皮带轮3之间的距离，从而确保电磁铁断电后，主动磁盘能够迅速与从动皮带轮分离。当电磁铁5通电后，能够吸附该主动磁盘6，并带动主动磁盘6克服复位弹簧的拉力移动至与从动皮带轮3紧贴，其中，主动磁盘6与从动皮带轮3相邻的一侧面均为摩擦面，这样能够有效增大主动磁盘6与从动皮带轮3之间的摩擦力，从而能够进一步提高力矩的传递效果，从而提高传动效率。

在定子壳体上设有一接线盒7，在接线盒7内设有供电输出端子和整流器，定子绕组1经整流器后与供电输出端子相连；其中，所述供电输出端子包括正端子和负端子。

还包括点火开关8、第一继电器开关9和第二继电器开关10，所述第一继电器开关9的线圈的一端经点火开关8后与供电输出端子（的正端子）相连，另一端与第二继电器开关10的线圈的一端相连，第二继电器开关10的线圈的另一端接地。所述第一继电器开关9的一触点与供电输出端子（的正端子）相连，另一触点与第二继电器开关10的一触点相连，第二继电器开关10的另一触点与电磁铁5的线圈的一端相连，电磁铁5的线圈的另一端接地。其中，所述第一继电器开关9为常开型继电器，第二继电器开关10均为常闭型继电器，且第一继电器开关9的额定电压低于第二继电器开关10的额定电压。具体实施时，所述第一继电器开关9的额定电压小于等于12V；第二继电器开关10的额定电压大于等于13.5V且小于等于15V，优选为14.75V；这样，由于汽车蓄电池15电压通常小于等于12.5V，这样，通过蓄电池15供电就能够使第一继电器开关9通电后导通，同时，第二继电器开关10也不会断开，从而能够实现对电磁铁5供电。其中，文中所述接地均为等效接地，实际接线过程中，与供电输出端子的负端子或蓄电池15负极相连。

在转子轴4从后端盖伸出的部分上套设有一冷却风扇12，该冷却风扇12通过轴承与转子轴4相连，并由一锁紧螺母13锁紧固定；具体实施时，在转子轴4上，对应轴承靠近后端盖一侧的位置也成型有轴肩，从而通过锁紧螺母13与轴肩的配合将冷却风扇12（及轴承）固定，形成轴向定位。在定子壳体上还设有一温控开关14，所述冷却风扇12经温控开关14后与供电输出端子相连。通过该方案，能够更有效地为整个发电机散热，并且能更好地节约能源。

本技术方案中，通过在转子轴4上设置电磁铁5和主动磁盘6，当电磁铁5通电后，吸附主动磁盘6并带动主动磁盘6与从动皮带轮3压紧，从而产生摩擦力，通过摩擦力带动主动磁盘6转动；由于主动磁盘6与转子轴4通过滑键配合相连，这样，就能够通过主动磁盘6带动转子轴4转动，进而带动永磁转子转动，使整个发电机进行发电作业。在实际使用过程中，将接线盒7的供电输入端子与蓄电池15相连，这样，在初始时，通过点火开关8控制进行发电，此时，蓄电池15为第一继电器和第二继电器供电，第一继电器通电后导通，但第二继电器因蓄电池15电压较低而无法断开，从而实现对电磁铁5供电，使电磁铁5产生吸力，最终带动发电机发电。当发电机发电并进行供电输出后，由发电机向第一继电器和第二继电器提供电压，当发电机转子转速较高时，发电电压也相应较高时，当发电电压达到第二继电器的额定电压时，第二继电器断开，从而使电磁铁5的供电断开，电磁铁5不再产生吸力，主动磁盘6在复位弹簧的作用下迅速与从动皮带轮3分离，不再随从动皮带轮3转动，这样，整个电磁发电机的输出电压将逐渐减小，能够保证发电机的工作稳定性。当发电机输出电压减小后，蓄电池15重新为第一继电器和第二继电器供电，然后重复上述过程。从而通过本方案，能够自动进行调节发电机的发电时间以及发电环境，从而避免因转速过高而造成永磁铁消磁，从而提高发电机的稳定性，并延长发电机的使用寿命。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

一种能自动切断高转速发电或高压输出的汽车永磁发电机专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。