一种车用发电机、确定其定子孔洞高度的方法和定子技术

本发明专利技术实施例公开了一种车用发电机、确定其定子孔洞高度的方法和定子，通过设置标准总声功率和标准流量参数，从不同跨槽孔洞高度中选出目标高度，该目标高度对应的噪声评价位置处的总声功率不超过标准总声功率，冷却性能评价位置处的流量参数大小不小于标准流量参数，从而使得具有该定子的发电机的风噪大小既不超过最大可容忍风噪大小，散热冷却性能也满足要求，在车用发电机风噪大小和发电机冷却性能之间取得了合理平衡，提升了发电机的综合性能。

A vehicle generator, method for determining its stator hole height and stator

The embodiment of the invention discloses a method and a stator for determining the height of the stator hole of a vehicle generator. By setting the standard total sound power and the standard flow parameters, the target height is selected from the different cross-slot hole heights. The total sound power at the noise evaluation position corresponding to the target height does not exceed the standard total sound power and is cold. However, the flow parameters at the position of performance evaluation are not less than the standard flow parameters, so that the wind noise of the generator with the stator does not exceed the maximum tolerable wind noise and the cooling performance of the generator meets the requirements. The reasonable balance between the wind noise of the generator and the cooling performance of the generator is achieved and the improvement is achieved. The comprehensive performance of the generator.

【技术实现步骤摘要】
一种车用发电机、确定其定子孔洞高度的方法和定子
本专利技术实施例涉及发电机
，尤其涉及一种车用发电机、确定其定子孔洞高度的方法和定子。
技术介绍
随着汽车工业的发展和人们对汽车舒适性要求的不断提高，振动噪声成为汽车舒适性的重要评价指标。发电机由于其特殊的结构和运行工况，电磁噪声和风噪是噪声的两大重要来源，在其他噪声下降的情况下，发电机风噪就显得尤为突出，发电机的风噪大小受很多因素影响，定子跨槽孔洞高度是影响发电机风噪的重要因素之一。而至今，人们还没有针对风噪大小的优化作出较为全面的优化，发电机风噪大小和发电机其他性能有时候难以平衡，从而影响发电机的综合性能。
技术实现思路
本专利技术提供一种车用发电机、确定其定子孔洞高度的方法和定子，以解决现有的车用发电机风噪大小和发电机冷却性能难以平衡的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种车用发电机的定子，包括：定子铁芯和定子绕组；所述定子绕组通过线槽缠绕在所述定子铁芯上，所述定子绕组跨槽绕线时形成跨槽孔洞，所述跨槽孔洞的高度被设置成目标高度，所述目标高度用于使得具有该定子的发电机的噪声评价位置处的总声功率不超过标准总声功率，且用于使得具有该定子的发电机的冷却性能评价位置处的流量参数大小不小于标准流量参数。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种车用发电机，包括转子、前端盖、后端盖和上述的定子；所述转子和定子固定于所述前端盖和后端盖形成的空间。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种确定车用发电机的定子孔洞高度的方法，包括：建立一系列具有不同跨槽孔洞高度的发电机定子三维模型，所述定子三维模型除孔洞高度不同外，其他参数都相同；基于所述定子三维模型建立车用发电机三维模型；对所述发电机三维模型进行风噪数值模拟计算获得发电机的噪声评价位置处的总声功率，和发电机的冷却性能评价位置处的流量参数大小；所述总声功率不超过标准总声功率，且流量参数大小不小于标准流量参数的对应的高度为定子跨槽孔洞的目标高度。本专利技术实施提供的车用发电机、确定其定子孔洞高度的方法和定子，通过设置标准总声功率和标准流量参数，从不同跨槽孔洞高度中选出目标高度，该目标高度对应的噪声评价位置处的总声功率不超过标准总声功率，冷却性能评价位置处的流量参数大小不小于标准流量参数，从而使得具有该定子的发电机的风噪大小既不超过最大可容忍风噪大小，散热冷却性能也满足要求，在车用发电机风噪大小和发电机冷却性能之间取得了合理平衡，提升了发电机的综合性能。附图说明图1是本专利技术实施例的一种车用发电机的定子的结构示意图；图2是本专利技术实施例与图1中的定子对应的定子铁芯的结构示意图；图3是具有本专利技术实施例的定子的发电机的前端盖的周向位置示意图；图4是具有本专利技术实施的定子的发电机前端盖的出风口位置示意图；图5本专利技术实施例的一种确定车用发电机的定子孔洞高度的方法的步骤流程示意图；图6是本专利技术实施例的旋转域模型和旋转域滑移面组合示意图；图7是本专利技术实施例对图6中的旋转域模型进行网格划分后的网格结构示意图；图8是本专利技术实施例对旋转域滑移面30和旋转域模型进行网格划分后的网格结构示意图；图9是本专利技术实施例对所述旋转域模型和旋转域滑移面进行网格划分，并删除所述旋转域模型对应的旋转域部分后的待计算流体网格沿图8中A-A’向的剖面图；图10是本专利技术实施例的静止域模型和静止域滑移面组合示意图；图11是本专利技术实施例的静止域模型和背景域组合示意图；图12是本专利技术实施例对所述旋转域模型、旋转域滑移面、静止域滑移面、静止域模型和背景域进行网格划分，并删除所述旋转域模型和静止域模型对应的网格部分后，获得的待计算流体网格示意图；图13是本专利技术实施例的待计算流体网格沿图12中A-A’向的剖面图；图14是本专利技术实施例各发电机模型前端盖的出风口处的质量流量参数大小分布图；图15是本专利技术实施例各发电机模型前端盖的周向位置处的总声功率分布图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例的一种车用发电机的定子的结构示意图，图2为与图1中定子对应的定子铁芯的结构示意图，该定子可以包括定子铁芯1和定子绕组2。所述定子绕组2通过线槽3缠绕在所述定子铁芯1上，所述定子绕组2跨槽绕线时形成跨槽孔洞4，所述跨槽孔洞4的高度被设置成目标高度，所述目标高度用于使得具有该定子的发电机的噪声评价位置处的总声功率不超过标准总声功率，且用于使得具有该定子的发电机的冷却性能评价位置处的流量参数大小不小于标准流量参数。具体的，由于实际的定子的每个跨槽孔洞的高度可能都是略有不同的，例如，可能每个跨槽孔洞的高度是符合正态分布规律的，“所述跨槽孔洞的高度被设置成目标高度”应该理解成每个跨槽孔洞高度的平均值或期望值被设置成目标高度。“标准总声功率”是本领域技术人员为满足汽车噪声标准而允许发电机的噪声评价位置处风噪大小的最大值，其可以根据本领域技术人员的设计需要而自行设计，当然，对于某些企业，也可能具有内部标准，其中，噪声评价位置处究竟位于哪个位置，是由本领域技术人员最关心的，最想知道的，能从整体上评价发电机风噪大小的位置而决定的，优选地，噪声评价位置处为具有该定子的发电机的前端盖和/或后端盖的周向位置，作为一种示例，图3为具有本专利技术实施例的定子的发电机的前端盖的周向位置示意图，其中周向位置如图3中的5示出。“总声功率”是发电机风噪在各频率下声功率值的加权值。“标准流量参数”是本领域技术人员为满足汽车发电机冷却性能而设置的冷却性能评价位置处要求流量大小的最小值，其可以根据本领域技术人员的设计需要而自行设计，针对与特定的发电机，其可以相应地变化，当然，对于某些企业，也可能具有内部标准，其中，冷却性能评价位置处究竟位于哪个位置，是由本领域技术人员最关心的，能从整体上评价发电机冷却性能的位置而决定的，优选地，冷却性能评价位置处为具有该定子的发电机的前端盖和/或后端盖的出风口位置，作为一种示例，图4为具有本专利技术实施的定子的发电机前端盖的出风口位置示意图，其中出风口位置如图4中的6示出。流量参数可以为体积流量参数和质量流量参数，优选为质量流量参数，通过质量流量参数可以更为精确地表征出发电机的冷却性能(因为发电机在散热的过程中实质上是通过空气循环，冷空气吸收温度较高的发电机的热量，冷空气在吸热过程中，质量流量越大的冷空气，其能吸收更多的热量)。噪声评价位置处的总声功率既可以是通过三维建模、设计不同的跨槽孔洞高度的发电机，最后通过风噪数值模拟计算得来的总声功率，也可以是通过真实电机，利用不同的绕线方法、设置不同的跨槽孔洞高度，利用声音传感器收集到的噪声数据而计算的总声功率。优选地，噪声评价位置处的总声功率是通过三维建模、设计不同的跨槽孔洞高度的发电机，最后通过风噪数值模拟计算得来的总声功率，这种通过数值模拟计算方法得来的总声功率相比“通过真实电机，利用不同的绕线方法、设置不同的跨槽孔洞高度，利用声音传感器收集到的噪声数据而计算的总声功率”的方法可以有效地提高目标高度的验证效率，同时还避免大量的硬件成本。类似地，冷却性能评价位置处的流量参数大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车用发电机的定子，其特征在于，包括：定子铁芯和定子绕组；所述定子绕组通过线槽缠绕在所述定子铁芯上，所述定子绕组跨槽绕线时形成跨槽孔洞，所述跨槽孔洞的高度被设置成目标高度，所述目标高度用于使得具有该定子的发电机的噪声评价位置处的总声功率不超过标准总声功率，且用于使得具有该定子的发电机的冷却性能评价位置处的流量参数大小不小于标准流量参数。

【技术特征摘要】
1.一种车用发电机的定子，其特征在于，包括：定子铁芯和定子绕组；所述定子绕组通过线槽缠绕在所述定子铁芯上，所述定子绕组跨槽绕线时形成跨槽孔洞，所述跨槽孔洞的高度被设置成目标高度，所述目标高度用于使得具有该定子的发电机的噪声评价位置处的总声功率不超过标准总声功率，且用于使得具有该定子的发电机的冷却性能评价位置处的流量参数大小不小于标准流量参数。2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述总声功率P在确定最优的目标高度时具有第一权重系数K1，所述流量参数Q在确定最优的目标高度时具有第二权重系数K2，(K2Q-K1P)max对应的目标高度为最优的目标高度。3.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述噪声评价位置处为具有该定子的发电机的前端盖和/或后端盖的周向位置。4.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，冷却性能评价位置处为具有该定子的发电机的前端盖和/或后端盖的出风口位置。5.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述流量参数为质量流量参数。6.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述跨槽孔洞的目标高度为4.15-5.15mm。7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于，所述目标高度的最优值为5.15mm。8.一种车用发电机，其特征在于，包括转子、前端盖、后端盖和权利要求1-7任一项所述的定子；所述转子和定子固定于所述前端盖和后端盖形成的空间。9.一种确定车用发电机的定子孔洞高度的方法，其特征在于，包括：建立一系列具有不同跨槽孔洞高度的发电机定子三维模型，所述定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡山凤，孙韬，宋兆伦，
申请(专利权)人：上海法雷奥汽车电器系统有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31