CN202334216U

CN202334216U - 可调电压车载发电机装置

Info

Publication number: CN202334216U
Application number: CN2011204704439U
Authority: CN
Inventors: 王宏; 刘影; 时向彬
Original assignee: Tianjin General Facility Service Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Tianjin General Facility Service Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-11-23

Abstract

本实用新型公开了一种可调电压车载发电机装置，包括，定子、转子，电压自动调节器、交流励磁机、旋转整流器、发电机控制箱和辅助电源，发电机的整体结构为单轴承、双支撑点、F级绝缘、无刷自激励形式，机座为铸铝结构，发电机主机经外接电力充磁后自身的剩磁电压通过电压自动调节器为交流励磁机的磁场提供励磁电流，交流励磁机的电枢电压经旋转整流器整流后送入主发电机磁场，使主发电机建立电压并向外界输出电力，采用电压自动调节器的技术方案，可以输出满足大多数车载设备不同需求的电压；体积小，重量轻、硬度高，通过控制系统来控制发电机的输出，大大提高了发电机的安全性；使用寿命长、节省原材料，有效降低了成本。

Description

可调电压车载发电机装置

技术领域

本实用新型涉及一种车载发电机装置，特别是涉及高智能可调电压的槽车、运输车载的自激式无刷三相同步发电机装置，属于车载发电机技术领域。

背景技术

车载发电机被广泛的应用于民用和工业的各个领域中，这些车载发电机在使用过程中，存在因为机械故障或内部问题，造成发电机无法转动或无法发电等故障。一旦发生故障，将会给个人或企业带来不必要的财产损失，所以生产出一款质量好、安全性高和耐用性能好的发电机，已经成为广大企业的迫切需求。

现有的车载发电机，多数是采用自身永磁进行发电，输出电压稳定，但其不足的地方为：输出电压单一不可调节，不能满足不同设备的需求；其自身一旦运行就开始输出电压，这种发电方式存在很大的安全隐患。其次，其自身体积庞大、质量超重，造成安装困难和运输便等问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服已有技术的缺陷，提供一种电压调节方便、体积小、重量轻和提高安全性的车载发电机装置。

一种可调电压车载发电机装置，包括，定子、转子、电压自动调节器、交流励磁机、旋转整流器、发电机控制箱和辅助电源，发电机的整体结构为单轴承、双支撑点、F级绝缘、无刷自激励形式，机座为铸铝结构；辅助电源为所述电压调节器电路提供电力；所述电压自动调节器通过电缆与所述发电机控制箱电连接，发电机主机经外接电力充磁后自身的剩磁电压通过所述电压自动调节器为所述交流励磁机的磁场提供励磁电流，所述交流励磁机的电枢电压经所述旋转整流器整流后送入主发电机磁场，使主发电机建立电压并向外界输出电力。

所述转子采用整体凸极结构，所述转子的传动端通过弹性万向联轴器与原动机相连接。

所述电压自动调节器，包括，分压器&整流器电路单元、安培数放大器电路单元、电平稳定性电路单元、低频探测电路单元、基准电压电路单元、电流同步电路单元、低通滤波电路单元、斜坡发生器电路单元、电平检测&驱动电路单元和功率控制装置电路单元，所述电压自动调节器通过所述各电路单元之间的电连接，自动调节所述交流励磁机的励磁电流，保持发电机的恒定输出电压。

所述可调电压车载发电机的转速最高可达60Hz，输出电压最高可达470V。

本实用新型的有益效果是，采用电压调节器的技术方案，通过对电压调节器的调节，可以输出满足大多数车载设备不同需求的电压；减小转子的体积，从而达到减小整机体积的目的；外壳的铸铝原材料，具有密度小、硬度高的特点；通过控制系统来控制发电机的输出，大大提高了发电机的安全性；使用寿命长、节省原材料，有效降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型可调电压车载发电机装置的组成方框图；

图2是本实用新型可调电压车载发电机装置的组成电原理示意图；

图3是本实用新型可调电压车载发电机装置的零部件构成示意图；

图4是本实用新型可调电压车载发电机装置发电机控制箱的电气主回路原理图；

图5是可调电压车载发电机装置发电机控制箱的电气控制原理图；

图6是可调电压车载发电机装置的电压自动调节器电原理方框图。

图中：

1、联轴器 2、前轴封 3、前端盖

4、前轴承 5、转子 6、后轴承

7、转子部分励磁 8、旋转整流子 9、定子

10、机壳 11、接线端盖 12、安装底座

13、定子部分励磁 14、后端盖 15、风扇 16、风扇护罩。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式对本实用新型可调电压车载发电机装置作进一步详细说明。

图1是本实用新型可调电压车载发电机装置的组成方框图；图2是本实用新型可调电压车载发电机装置的组成电原理示意图；图3是本实用新型可调电压车载发电机装置的零部件构成示意图；如图1至图3所示，本实用新型可调电压车载发电机装置，包括，定子、转子，电压自动调节器、交流励磁机、旋转整流器、发电机控制箱和辅助电源，发电机的整体结构为单轴承、双支撑点、F级绝缘、无刷自激励形式，机座为铸铝结构；零部件构成包括联轴器1、前轴封2、前端盖3、前轴承4、转子5、后轴承6、转子部分励磁7、旋转整流子8、定子9、机壳10、接线端盖11、安装底座 12、定子部分励磁13、后端盖14、风扇15、风扇护罩16；所述转子5 的中心轴的前端依次套装有前轴承4、前端盖3，所述联轴器1嵌入前轴封2内，所述前端盖3封闭机壳10的一侧；所述转子5 安装在机壳10内，所述定子9安装在机壳10的内周面，所述转子5的中心轴的后端依次安装有后轴承6、转子部分励磁7和旋转整流子8；所述定子部分励磁13和后端盖14封闭机壳10的另一侧，所述风扇15安装在后端盖14的外侧；所述风扇护罩16罩住风扇15；所述机壳10的上端部设置有接线端盖11，机壳10下端部设置有底座12。

辅助电源为所述电压调节器电路提供电力；所述电压自动调节器通过电缆与所述发电机控制箱电连接，发电机主机经外接电力充磁后自身的剩磁电压通过所述电压自动调节器为所述交流励磁机的磁场提供励磁电流，所述交流励磁机的电枢电压经所述旋转整流器整流后送入主发电机磁场，使主发电机建立电压并向外界输出电力。转子采用整体凸极结构，所述转子的传动端通过弹性万向联轴器与原动机相连接。所述电压自动调节器，包括，分压器&整流器电路单元、安培数放大器电路单元、电平稳定性电路单元、低频探测电路单元、基准电压电路单元、电流同步电路单元、低通滤波电路单元、斜坡发生器电路单元、电平检测&驱动电路单元和功率控制装置电路单元，所述电压自动调节器通过所述各电路单元之间的电连接，自动调节所述交流励磁机的励磁电流，保持发电机的恒定输出电压，所述可调电压车载发电机的转速最高可达60Hz，输出电压最高可达470V。

本实用新型可调电压车载发电机装置的工作原理是，发电机依靠外接直流电源以它励方式运行3秒钟后，自动转入自励方式运行，依靠自身的剩磁电压，整流后经电压自动调节器对交流励磁机的磁场提供励磁电流，交流励磁机电枢电压逐渐升高，该交流电压经旋转整流后送入主机磁场，使主发电机建立电压，在转速接近额定值时，电压自动调节器使发电机电压迅速上升，并稳定在额定值(并)向外界输出。

图4是本实用新型可调电压车载发电机装置发电机控制箱的电气主回路

原理图；图5是本实用新型可调电压车载发电机装置发电机控制箱的电气控制回路原理图。如图4和图5所示，热敏电阻继电器K1通过检测发电机内的热敏电阻PTC，确定发电机的自身温度。当温度过高时，K1做出报警动作，切断控制电源，发电机停止发电；反之，电源接通到达发电机启动按钮SB1。按下SB1，时间继电器K3得电吸合，继电器K3第一组常开点闭合，继电器KA1闭合，继电器KA1的常开触点闭合，保持继电器K3得电，并对发电机进行充磁，发电机开始发电；3s后，继电器K3的第二组常开触点闭合，同时，第一组常开触点失电断开，继电器KA1失电充磁停止，继电器K3失电断开。同时，电压自动调节器通过发电机得到L和N单相电，并通过电压自动调节器的内部转换成为直流电输送给交流励磁机，使发电机继续发电。此时，可根据需要调节电压自动调节器输出直流大小，从而达到调节发电机输出电压值。按下发电机输出按钮SB2，接触器KM1吸合，发电机通过电控箱将三相五线制交流电源输送出去。

图6是本实用新型可调电压车载发电机装置的电压自动调节器电原理方框图，如图6所示，分压器&整流器电路单元采取一个比例的发电机输出电压并降低该电压。输入端的外接电阻包括距离电位器和调整发电机电压的手动调节电位器。整流器电路单元，将交流电转换为直流电方便远距离操作。安培数放大器电路单元将输入的感应电压与基准电压相比较，放大差异信号后，为电源提供一个控制信号。斜坡发生器、电平检测器&驱动电路单元控制功率控制装置电路单元的传导周期，因此，是使所提供的功率维持发电机在指定范围内的电压励磁系统。稳定电路单元提供可调交流电负反馈，以确保控制系统的良好的稳态和瞬态性能。低频探测电路单元测量每一个交流电周期的时间，并使参考电压降低到线性值以下。发光二极管提供了低速运行的迹象。电流同步电路单元是用来保持斜坡发生器电路单元、电流同步电路单元和低频探测电路单元锁定在斜坡发生器波形的周期内。低通滤波器电路单元防止失真波形影响的电压调节器正常工作。功率控制装置电路单元根据励磁电流反应通过安培数放大器电路单元产生误差信号。抑制电路单元，包括,防止交流电压的尖峰周期损坏电压调节器元件，同时也能降低发电机终端产生的噪音。

本实用新型可调电压车载发电机装置能与各类国产和进口柴油机配套组成移动电站，作为低温液体运输车辆动力和照明备用或常用电源使用。

以下是发电机的主要参数：

外形尺寸：长791mm 高410mm 宽380mm

转速：1500RPM/50Hz，1800RPM/60Hz

容量：40KVA, 54A

功率因数：0.8

绝缘等级：F级

外壳：铸铝

机械连接：弹性联轴器

输出控制：AVR控制（通过电缆联到发电机控制箱）。

本产品与同类产品相比具有：

体积小——采用更合理的方式减小转子体积，从而达到整机体积的减小。

质量轻——采用铸铝为外壳的原材料，具有密度小、硬度高的特点；

输出电压可调节——电压调节器采用改进型电压调节器，电压调节精度高，动态性能好，电压波形畸变小，并具有电磁干扰抑制，过励和过压保护功能。通过对电压调节器的调节，可以输出满足大多数设备的不同需求。

安全性好——通过控制系统来控制发电机的输出，大大提高了安全性；使用寿命长、稳定性好——根据其工作性质进，行了1800小时的间断性实验，无任何故障，发电机具有合理的通风系统，冷却效果好，温升裕度大，运行可靠；转子平衡精度高。

环保无污染——本产品均采用无挥发有害气体的环保型油漆，在工作过程中不会挥发出有害气体；

成本低——由于合理的设计减小了体积，节省原材料，大大的降低了成本。

值得指出的是，本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本实用新型的基本技术构思，本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种可调电压车载发电机装置，包括，定子、转子，其特征在于，还包括，电压自动调节器、交流励磁机、旋转整流器、发电机控制箱和辅助电源，发电机的整体结构为单轴承、双支撑点、F级绝缘、无刷自激励形式，机座为铸铝结构；辅助电源为所述电压调节器电路提供电力；所述电压自动调节器通过电缆与所述发电机控制箱电连接，发电机主机经外接电力充磁后自身的剩磁电压通过所述电压自动调节器为所述交流励磁机的磁场提供励磁电流，所述交流励磁机的电枢电压经所述旋转整流器整流后送入主发电机磁场，使主发电机建立电压并向外界输出电力。

2.根据权利要求1所述可调电压车载发电机装置，其特征在于，所述转子采用整体凸极结构，所述转子的传动端通过弹性万向联轴器与原动机相连接。

3.根据权利要求1或2所述可调电压车载发电机装置，其特征在于，所述电压自动调节器，包括，分压器&整流器电路单元、安培数放大器电路单元、电平稳定性电路单元、低频探测电路单元、基准电压电路单元、电流同步电路单元、低通滤波电路单元、斜坡发生器电路单元、电平检测&驱动电路单元和功率控制装置电路单元，所述电压自动调节器通过所述各电路单元之间的电连接，自动调节所述交流励磁机的励磁电流，保持发电机的恒定输出电压。

4.根据权利要求1或2所述可调电压车载发电机装置，其特征在于，所述可调电压车载发电机的转速最高可达60Hz，输出电压最高可达470V。