CN2404255Y - 飞轮恒压发电机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞轮恒压发电机装置,它是由原来的二路输出改为一路串联多股并绕形式,恒压器采用全波整流取样触发方式来控制输出电压,无负载时,控制电路截止;输出电压高于负载额定电压时,控制电路发生作用将电压控制在负载的额定电压内,防止烧毁负载,这种装置可提高车辆的行车安全,减少交通事故。

Description

飞轮恒压发电机装置

本实用新型涉及一种发电机装置，尤其是一种飞轮恒压发电机装置。

目前，农用手扶三轮机动车由于采用小型内燃机为动力，构造简单机动灵活而深受用户欢迎，但在夜间行车照明方面存在严重问题，现在内燃机厂普遍采用的飞轮发电机或微型发电机，由于结构设计原因，输出电压随速度变化而变化，造成灯光不足或者烧毁，给夜间行车带来不便，极易发生交通事故。有人设计出小型机动车灯光稳压器，由双向可控硅分流发光管、电容、电阻组成触发与开关灯连接构成取样，它存在下面缺陷，一是分流电流经过双向可控硅时，双向可控硅产生大量的热，这要求增加散热面积，二是双向可控硅取样端与开关灯线连接，在实际使用中控制线太多，极易造成取样不良，毁坏灯泡，所以在实际使用中很难实施；另有一种一体化永磁恒压发电机，它的稳压器较为成熟，它采用单向可控硅分流、无负载截止电路，采用半波整流取样方式，该形式易造成取样电压不准，毁坏灯泡，增加使用者的负担。

本实用新型的目的在于提供一种线圈采用多股并绕，六极串联方式，恒压器采用单向可控硅分流，取样触发采用全波整流，无负载截止电路控制的飞轮恒压发电机装置，这种装置控制精度高，稳定性好。

本实用新型是通过以下方式实现的，它由发电机和恒压器两部分组成，发电机由外壳、转子、定子、支架组成，定子与支架固定在一起，转子由永久磁铁、固定块与外壳组成一体，恒压器包括外壳及电路部分，电路部分由可控硅、无负载截止电路，取样触发电路三部分组成；发电机定子的线圈采用多股漆包线并绕，六极串联而成，多股漆包线从六边形铁芯上的六个极上的一个极缠绕若干圈后再至相邻极缠绕，依次下去，最后在两个相邻极之间形成两个输出端；恒压器的取样触发电路由一个D₁D₂D₃D₄组成的桥式整流电路及分压电阻R₁、R₂、滤波电容C₂、稳压管D₅、电阻R₃、三级管BG₁组成；桥式电路两个输入端和与可控硅相接，输出端与R₁相接，另一输出端与BG₁的集电极、C₂的负极、R₂端、R₃端及C₁正极、变压器B次级端相接，R₁另一端与C₂正极、R₂一端、D₅正极相接，D₅负极与R₃一端及BG₁的基极相接，定子的线圈单极圈数是50-60圈，漆包线采用两股并用，各元件的取值为R₁为2kΩ、R₂为5.1kΩ、R₃2kΩ、R₄为1kΩ、R₅100Ω、C₁为10uF、C₂为22uF、D₅为7.5V。

采用本结构能够产生如下积极效果，由原来的二路输山改为一路串联多股并绕形式，提高了发电机功率，输出端接的调压器采用全波整流取样触发方式，输出电压稳定性好，可防止电压过高烧毁负载，提高行车安全性。

下面结合附图及具体实施例做进一步详细说明。

图1是本实用新型的发电机结构示意图；

图2是本实用新型恒压器结构示意图；

图3是本实用新型恒压器电路图；

从图1中看出，发电机包括机壳4、转子3、定子2、支架6组成，定子2是由若干六边形芯片叠加而成，每个边上有一铁芯，形成六个级1，多股漆包线5从其中一个极绕起依次串联下去，最后形成两个输出端a和b；转子3是由固定在飞轮上的生铁壳4和壳内馕有六块永久磁铁7构成，六块永久磁铁7之间是塑料固定块8，用以固定永久磁铁7，定了2与支架6固定在一起，支架6固定在柴油机曲轴端盖上(图中曲轴未画出)，转子2与柴油机曲轴上的飞轮(飞轮不属电机件未画出)固定在一起；从图3中看出，恒压器电路部分包括可控硅8，取样触发电路9，无负载截止电路10，取样触发电路9由D₁D₂D₃D₄桥式整流电路及分压电阻R₁、R₂、滤波电容C₂、稳压管D₅、R₃、BG₂组成，它的作用是全波整流、稳压，对可控硅进行触发作用；无负载截止电路10由滤波电容C₂、限流电阻R₄、二极管D₆、变压器B、三极管BG₂及限流电阻R₅组成，它的作用是在无负载作用下控制可控硅不触发，不能起分流作用；发电机输出端a与可控硅的m极及D₁的负极、D₂的正极相接，另一端b与互感变压器B初级C端相接、可控硅的n极与互感变压器B的初级d端、D₃的正极、D₄的负极相接，D₁的正极、D₄的正极与R₁相接，D₂的负极、D₃的负极与BG₁的发射极、C₂的负极、R₂一端、R₃一端、变压器B的次级f端、电容C1的正极相接，R₁的另一端与C₂的正极、R₂另一端、D₅正极相接，BG₁基极与D₅负极R₃的另一端相接；在无负载截止电路中，C₂的负极与R₄的一端、D₆的负极相接，D₆的正极与变压器B的次级e端相接，BG₂的发射极与BG₁的集电极相接，BG₂的基极与R₄另一端相接，BG₂的集电极与R₅的一端相接，R₅的另一端与可控硅触发极g相接。

当发电机转动后，输出电流首先经D₁D₂D₃D₄整流，经R₁、C₂、R₂、D₅、R₃构成取样电路，当发电机输出的交流电压低于负载额定电压时，由于R₁和R₂的分压，在R₂两端的电压低于D₅的击穿电压，R₃两端没有电压产生，BG₁由于没有基极电流而截止，发电机发出的电完全由互感器B的C端和d端到负载；当发电机转速升高，输出电压随着升高，由丁R₁R₂分压，R₂两端电压升高，当超过D₅稳压值时，D₅击穿，超出部分降在R₃两端，BG₁产生基极电流，BG₁导通。这时，若输出端u与a端之间接有负载R，由于互感器B的作用，负载R电流通过变压器B的初级c端和d端时，次级e端和f端产生交变电压，经D₆整流，C₁滤波，R₄限流，给BG₂提供一个基极电流，BG₂饱含导通，完成对可控硅8的触发，可控硅8导通，对发电机的半波进行削波分流；转速越高，可控硅8导通角越大，削波增大，限制电压的升高，反之，转速下降，削波减少，限制输出电压的降低，使电压保持在一定范围内。

本实用新型采用全波整流取样，通过C₂滤波加宽取样电压的范围，可控硅8的触发角可以从0-180内变化，电路中各元件的取值为R₁为2kΩ、R₂为5.1kΩ、R₃2kΩ、R₄为1kΩ、R₅100Ω、C₁为10uF、C₂为22uF、D₅为7.5V，从图2中看出，恒压器电路对应恒压器的外壳14有三个接线端11、12、13，其中12和13即电路中的a、b，与发电机的两个输出端相接，另一接线端11即电路中的u端，与负载相接，当内燃机转速高达2200转分时，发电机可输出130瓦功率，当内燃机低限转速700转/分时，输出功率为70W，完全可以满足夜间行车使用。

Claims (3)

1、一种飞轮恒压发电机装置，它由发电机和恒压器两部分组成，发电机由外壳(4)、转子(3)、定子(2)、支架(6)组成，定子(2)与支架(6)固定在一起，转子(4)由永久磁铁(7)、固定块(8)与外壳(4)组成一体，恒压器包括外壳(14)及电路部分，电路部分由可控硅(8)、无负载截止电路(10)，取样触发电路(9)三部分组成，其特征在于：发电机定子(2)的线圈(5)采用多股漆包线并绕，六极串联而成，多股漆包线从六边形铁芯上的六个极上的一个极(1)缠绕若干圈后再至相邻极缠绕，依次下去，最后在两个相邻之间形成两个输出端(a)和(b)；恒压器的取样触发电路(9)由一个D₁D₂D₃D₄组成的桥式整流电路及分压电阻R₁、R₂、滤波电容C₂、稳压管D₅、电阻R₃、三级管BG₁组成；桥式电路两个输入端(i)和(h)与可控硅(8)的(m)、(n)相接，输出端(j)与R₁相接，另一输出端(k)与BG₁的集电极、C₂的负极、R₂端、R₃端及C₁正极、变压器B次级的(f)端相接，R₁另一端与C₂正极、R₂一端、D₅正极相接，D₅负极与R₃一端及BG₁的基极相接。

2、根据权利要求1所述的一种飞轮恒压发电机装置，其特征在于：定子(2)的线圈(5)单极圈数是50-60圈，漆包线采用两股并用。

3、根据权利要求1所述的一种飞轮恒压发电机装置，其特征在于：各元件的取值为R₁为2kΩ、R₂为5.1kΩ、R₃2kΩ、R₄为1kΩ、R₅100Ω、C₁为10uF、C₂为22uF、D₅为7.5V。

Images