CN1303164A - 一种车用永磁发电机的发电方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种车用永磁发电机的发电方法及其装置,在车用永磁发电机的定子铁芯上绕有匝数不同的多组线圈,有的线圈匝数多,有的线圈匝数少,在汽车发动机的带动下,低速时,线圈匝数多的有一定的电流输出,高速时,线圈匝数少的能发出足够大的输出电流,各个线圈的输出电流通过各自的整流稳压装置整流稳压后供汽车使用。本发明与已有技术相比,具有低速时,能发出一定的电流,高速时则发出足够大的电流。

Description

一种车用永磁发电机的发电方法及其装置

本发明涉及一种永磁发电机，适用于各种机动车作充供电之电源。

目前，常用的汽车发电机定子绕组要么采用三相星形连接，要么采用三三角形连接，其输出的三相交流电经整流稳压后供汽车用电设备用电和蓄电池充电，星形接法的特点是线电压高，输出电流小，即在低转速工作时也有一定的电流输出，但在高转速时却不能提供足够大的电流供汽车用电，三角形接法的特点是高转速时输出电流大，但低转速工作时几乎没有电流输出，这样，汽车极易亏电。显然，上述两种发电机在汽车供用电方面都存在不足之处。

本发明的发明目的在于提供一种低转速时有一定的输出电流供汽车使用，使汽车不易亏电的，高转速时，又能输出足够大电流的车用永磁发电机的发电方法及其装置。

本发明的车用永磁发电机的发电方法是这样实现的，在车用永磁发电机的定子铁芯上绕有匝数不同的多组线圈，有的线圈匝数多，有的线圈匝数少，在汽车发动机的带动下，低速时，线圈匝数多的有一定的电流输出，高速时，线圈匝数少的能发出足够大的输出电流，各个线圈的输出电流通过各自的整流稳压装置整流稳压后供汽车使用。

本发明的车用永磁发电机是这样实现的，包括后端盖、永磁转子、定子、前端盖，其中定子上装设有两个或以上的独立的线圈，各个线圈的匝数不同，有的多，有的少。

工作时，将各个线圈的输出端与各自的整流电路相接，在机动车发动机的带动下，定子上各个线圈有感生电动势产生，发动机低速运转时，线圈匝数多的电压高，有一定电流输出。高转速时，线圈匝数少的感抗低，能输出较大电流，可以满足汽车正常用电的需要。

本发明的整流稳压装置是这样实现的，主要由一个或以上的单相半控桥式整流电路、一个或以上的单相半波可控整流电路、触发电路构成，单相半控桥式整流电路中的可控硅KP1、KP2与单相半波可控整流电路中的可控硅KP3组成共阳极接地与触发电路IC接地端相接，可控硅KP1、KP2、KP3触发极分别与触发电路IC信号输出端相接，单相半控桥式整流电路中的二极管Z1、Z2共阴极与触发电路IC信号输入端相接。

工作时，线圈匝数少的定子绕组L1的输出端与二极管Z1、Z2共阴极相接，另一端与可控硅KP3的阴极相连，线圈匝数较多的定子绕组L2的输出端分别与单相半控桥式整流电路的输入端相连，二极管Z1、Z2的共阴极与机动车上的蓄电池的正极相连，可控硅KP1、KP2、K3的共阳极与蓄电池的负极相连。

为了克服风扇外置式永磁发电机存在以下不足之处：

1、冷却风通路太长，不能很快将发电机的热量排走，因而使发电机发热

   严重。

2、转子采用去重法校平衡时所粘上的铁屑较难清除。

在构成电机壳体的前端盖、后端盖径向、轴向设有通风孔。工作时，冷却风分为两路，一路从罩盖轴向通风孔进入，冷却整流稳压装置，然后通过后端盖轴向通风孔进入后端盖内直接对定子绕组进行冷却，最后从后端盖径向通风孔排走。另一路风从前端盖轴向通风孔进入前端盖内直接对定子绕组进行冷却，最后从前端盖径向通风孔排走。

这里，电机壳体内的永磁转子的两边固接有离心风扇，离心风扇是由非导磁材料制成。这样，进入壳体内的冷却风在离心风扇的带动下直接对定子绕组进行冷却，从而提高了冷却效果。

本发明与已有技术相比，具有绕线简单、接线方便，能保证汽车低速时不亏电、高速时能产生足够电流，控制电路简单，使用元件少，成本低，可控硅共阳极接地与蓄电池负极相连，安装方便，散热效果好。风扇内置在电机壳体内，风扇所吹出和抽吸的风直接冷却发电机的发热元件，冷却风路较短，这样发电机的热量就能被及时排走，冷却效果好；利用内置非导磁材料制成的风扇进行去除材料校平衡，所产生的切屑不会粘在转子上，因此较易清除。

图1为本发明永磁发电机的结构示意图；

图2为本发明整流稳压装置的结构示意图。

现结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述；

本发明的车用永磁发电机的发电方法是这样实现的，在车用永磁发电机的定子铁芯上绕有匝数不同的多组线圈，有的线圈匝数多，有的线圈匝数少，在汽车发动机的带动下，低速时，线圈匝数多的有一定的电流输出，高速时，线圈匝数少的能发出足够大的输出电流，各个线圈的输出电流通过各自的整流稳压装置整流稳压后供汽车使用。

如图1所示，本发明的永磁发电机主要后端盖1、永磁转子2、定子3、前端盖4、罩盖5、整流稳压装置6、皮带轮7构成，整流稳压装置6设置在后端盖1与罩盖5间，定子3置于前端盖4内，永磁转子2活接在前端盖4、后端盖1间，其中定子上装设有两个独立的线圈，其中一个线圈的匝数较多，另一个线圈匝数少。

如图2所示，本发明的整流稳压装置主要由一个单相半控桥式整流电路8、一个单相半波可控整流电路9、触发电路IC构成，单相半控桥式整流电路8中的可控硅KP1、KP2与单相半波可控整流电路9中的可控硅KP3组成共阳极接地与触发电路IC接地端相接，可控硅KP1、KP2、KP3触发极分别与触发电路IC信号输出端相接，单相半控桥式整流电路8中的二极管Z1、Z2共阴极与触发电路IC信号输入端相接。

工作时，线圈匝数少的定子绕组L1的输出端与二极管Z1、Z2共阴极相接，另一端与可控硅KP3的阴极相连，线圈匝数较多的定子绕组L2的输出端分别与单相半控桥式整流电路的输入端相连，二极管Z1、Z2的共阴极与机动车上的蓄电池的正极相连，可控硅KP1、KP2、K3的共阳极与蓄电池的负极相连。绕组L1和绕组L2并联同时发出交流电通过二极管Z1、Z2及可控硅KP1、KP2、KP3向蓄电池充电和负载供电，当蓄电池两端电压较低时，触发电路IC便输出触发信号触发可控硅导通，当蓄电池两端电压高于触发电路IC设定值时，触发电路IC便停止输出触发信号，可控硅截止，当蓄电池两端电压下降到一定值时，触发电路IC重新输出触发信号促使可控硅导通，向蓄电池供电，这样周而复始，始终保证蓄电池两端电压在规定电压附近。

本发明的整流稳压装置可用在单个定子多个绕组的永磁发电机上，也可以与永磁发电机分开单独装设在机动车上。

在电机壳体内的永磁转子2上固接有后离心风扇10、前离心风扇11，前、后离心风扇10、11是由非导磁材料制成，电机壳体由前端盖4、后端盖1构成，前端盖4、后端盖1的轴向、径向均设有冷却风口12、13，在永磁转子2的输出轴上固接有皮带轮14。

工作时，皮带轮带动转子转动，永磁转子两端的冷却风扇可以直接对定子绕组冷却。冷却风路分为两部分，一部分从罩盖轴向通风孔进入，冷却整流稳压装置，然后通过后端盖轴向通风孔进入后风扇中部，再由风扇带动直接对定子绕组进行冷却，最后从后端盖径向通风孔排走。另一部分的风从前端盖轴向通风孔进入前风扇中部，由风扇带动直接对定子绕组进行冷却，最后从前端盖径向通风孔排走。

Claims (5)

1、一种车用永磁发电机的发电方法，其特征在于在车用永磁发电机的定子铁芯上绕有匝数不同的多组线圈，有的线圈匝数多，有的线圈匝数少，在汽车发动机的带动下，低速时，线圈匝数多的有一定的电流输出，高速时，线圈匝数少的能发出足够大的输出电流，各个线圈的输出电流通过各自的整流稳压装置整流稳压后供汽车使用。

2、一种永磁发电机，包括后端盖、永磁转子、定子、前端盖，其特征在于定子上装设有两个或以上的独立的线圈，各个线圈的匝数不同，有的多，有的少。

3、一种整流稳压装置，其特征在于主要由一个或以上的单相半控桥式整流电路、一个或以上的单相半波可控整流电路、触发电路构成，单相半控桥式整流电路中的可控硅KP1、KP2与单相半波可控整流电路中的可控硅KP3组成共阳极接地与触发电路IC接地端相接，可控硅KP1、KP2、KP3触发极分别与触发电路IC信号输出端相接，单相半控桥式整流电路中的二极管Z1、Z2共阴极与触发电路IC信号输入端相接。

4、根据权利要求2所述的永磁发电机，其特征在于电机壳体内的永磁转子的两边固接有离心风扇，离心风扇是由非导磁材料制成。

5、根据权利要求2所述的永磁发电机，其特征在于在构成电机壳体的前端盖、后端盖径向、轴向设有通风孔。

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