摘要：本文针对普通永磁同步发电机的输出电压不可调的缺点，对发电机结构进行了改进设计，最终提出一种新型的电机结构---混合励磁结构。这种结构的发电机有效的解决了普通电机磁场调节困难的问题。

通过对比串联式和并联式混合励磁发电机的多种结构，即爪极式、径向式、和切向式几种结构方案，最终选择了两条磁路互不干扰并且解决了永磁体磁势强度不可变这一缺点的并联式切向混合励磁爪极式发电机结构。

然后根据一般汽车的用电量来确定发电机各个额定数据，依此来计算出发电机各个基础参数。在阐述了混合励磁发电机的工作原理的基础上，对发电机转子中的永磁部分及电励磁部分分别进行设计计算，依据得到的参数对发电机进行三维实体建模。将转子部分设计完后，对发电机定子进行设计计算，依据所得参数对其进行了三维建模。最后再对发电机的其他部件：端盖、散热器、带轮进行设计。

本文所有的三维实体建模全部是在UG中进行建模，将所有的零部件建模完毕后进行装配，最终得到发电机的装配图和零件图。

关键词:混合励磁；爪极发电机；并联

ABSTRACT：In this paper, according to the disadvantage of the output voltage of ordinary permanent magnet synchronous generator, the generator structure is improved, a new type of hybrid excitation structure is proposed. The generator of this structure effectively solves the problem of the magnetic fieid adjustment of ordinary motor.

By comparing the structure of series and parallel hybrid excitation generator, namely claw pole, radial type, and tangential type, the two magnetic circuits are selected without interference, and the structure of the parallel tangential hybrid excitation generator is solved.

Then according to the general automobile power consumption to determine the rated data of the generator, according to this to calculate the basic parameters of the generator. Based on the working principle of the hybrid excitation generator, the permanent magnet parts and electrical excitation in the generator rotor are designed and calculated, and the three-dimensional solid modeling of the generator is based on the parameters obtained. After the rotor part design, the generator stator design and calculation, according to the parameters of three-dimensional modeling. Finally, the other components of the generator: end cover, radiator, pulley is designed.

All the 3d solid modeling in this paper is modeled in ug, and then all the parts are modeled after assembly, finally the assembly drawing and part drawings of the generator.

Key words：Permanent magnet; electrical excitation; hybrid excitation;

目录

第一章绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外混合励磁发电机研究现状 1

1.2.1国内混合励磁发电机发展现状 2

1.2.2国外混合励磁发电机发展现状 2

1.3本课题的主要研究任务 3

第二章电机结构和原理 4

2.1电机总体结构的确定 4

2.2发电机基本参数的确定 5

2.3发电机工作原理 6

第三章电机转子设计及参数的确定 9

3.1混合励磁发电机转子设计 9

3.2转子的电励磁结构 9

3.3转子中永磁体的确定 9

3.3.1辅助电励磁的确定 12

第四章发电机定子的设计 16

4.1定子相关参数 16

4.2其他部件的设计 17

结束语 18

致谢 19

参考文献 20

附录：发电机装配图 21

第一章绪论

1.1研究背景及意义

就目前来看，因为汽车行业的快速发展使得汽车行业隐隐成为了国家重点发展的行业。我国的现代汽车行业快速发展，与时代接轨。我国是一个人口大国因此也就奠定了我国在制造业和出口的地位，无论是交通运输还是正常公民的日常生活汽车都是不可或缺的。据最新统计分析，2016年1-10月，我国的汽车社会保有量有明显上升的趋势，我们假设以10%的维修和更换率，根据上述计算得出我国每年对汽车发电机的需求量在2.9千万台以上。从而，由此可见对汽车发电机的研究和优化是非常必要的[1][2]。