摘要：介紹了車用永磁發電機的研制過程，闡述了設計特點、關鍵技術及其解決辦法，其中提出了兩個技術方案：單極隔磁永磁轉子的磁路結構，采用橋式半控整流穩壓電路來控制永磁發電機的輸出電壓。并對其技術的可行性作了相應的論證．簡要介紹了單極隔磁結構的磁路設計方法。

關鍵詞：電機}永磁發電機}車用發電機}磁路；整流穩壓

中圖分類號：tm313    文獻標識碼：a    文章編號：1001-6848(2000)01-0049-05

    永磁發電機以其結構簡單、工作可靠、效率高、經濟性好等優點，早在非電起動的摩托車、拖拉機等機動車上廣泛應用。但由于穩壓性能極差，發電機要做成多個相對獨立的電樞繞組，相當于多個獨立的小發電機，如圖1所示，每個繞組對應于一個負載并聯連接，形成獨立的供電回路，而且負載與發電機的功率還要相互匹配，否則會因負載輕、發電機功率大、端黽壓升高而導致用電器被燒壞；或者負載大，發電機功率小，端電壓偏低，造成工作不正常。盡管將發電機做得如此復雜，而且嚴格按要求匹配負載，其發電機的輸出端電壓仍會隨發電機轉速的變化而變化。在實際使用中，摩托車和小型拖拉機的大燈，在發動機怠速時燈光很暗，不能滿足照明要求，發動機高速運轉時燈光很亮，又容易燒毀燈泡。車用發電機，在這里主要是指汽車上使用的發電機，也包括各種電起動車輛及固定動力用發電機，由于使用中的轉速和負載變化范圍都很大，而且還與蓄電池并聯工作，因此，對其輸出端電壓的穩定性有很高的要求。所以，長期以來電起動車輛都是采用電勵磁發電機，即直流發電機（早期）和硅整流交流發電機，通過調節勵磁磁場實現對輸出端電壓的調節。而以前的永磁發電機，由于穩壓性能差而一直不能用于電起動車輛。貴州大科達技術實業公司研制的車用永磁發電機，成功地解決了永磁發電機在變轉速變負載工況下的電壓穩定的重大難題，而且還設有短路和極性錯接保護。于1993年4月通過省級技術鑒定：“屬國內空白”，其“中試”系貴州省科技“八五”攻關計劃項目，1996年6月通過“中試”鑒定：“屬國內****水平”，1998年被國家科委列入“九五”國家科技成果重點推廣計劃指南項目。

    主要技術指標如表1所示。

    選擇釹鐵硼稀土永磁材料

    剩余磁通密度：br=l. 08～1.12t

    內矯頑力：hcj=2t

    ****磁能積：[bh]max=222. 88～238. 8kj/m3

    回復磁導率：u rec =1.1

    韋氏硬度；hv=600

    密度：d=7.5×l03kg/m3

    工作溫度：to=120攝氏度

    車甩發電機一般都采用爪極式轉子，因為爪極式結構的強度較高，容易滿足發電機高速工作的強度要求。爪極式轉子的漏磁較大，縱軸電樞反應對永體的去磁作用較小，具有較強的過載能力。本課題采用的爪極式永磁轉子如圖2所示，由轉子軸1、隔磁套2、隔磁爪極3、隔磁圈4、永磁體5和爪極6構成。

    一般的永磁轉子軸都采用不導磁材料如青銅、鎳基不銹鋼等制成，以免磁短路，但這些不導磁材料的剛性和強度都很差，且成本高，我們采用鋼軸加單極隔磁的結構，可提高強度，降低成本。該軸的另一特點是結構上采用臺肩后置，裝配后如圖3所示，擰緊前端的螺母8，由螺母和軸的臺肩1將皮帶輪7、風扇6、外襯套5、軸承（內圈）4、內襯套3和爪極2全部夾緊，這種結構可有效防止爪極在軸上打滑，提高轉子的工作可靠性，還提高了轉子組件的剛性。