專利名稱：高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)發(fā)明涉及汽車交流發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所周知，汽車交流發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速范圍非常寬，汽車交流發(fā)電機(jī)的零電流轉(zhuǎn) 速一般在1000r/min左右，國家標(biāo)準(zhǔn)《QC/T729_2005汽車用交流發(fā)電機(jī)技術(shù)條件》規(guī)定交 流發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為6000r/min，12V系統(tǒng)的汽車交流發(fā)電機(jī)最大工作轉(zhuǎn)速為15000r/ min，24V系統(tǒng)的汽車交流發(fā)電機(jī)最大工作轉(zhuǎn)速為12000r/min ;也就是說12V系統(tǒng)的汽車交 流發(fā)電機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍是1000r/min 15000r/min， 24V系統(tǒng)的汽車交流發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn) 速范圍是1000r/min 12000r/min。零電流轉(zhuǎn)速是汽車交流發(fā)電機(jī)必須滿足的重要的技術(shù) 指標(biāo)，所以定子繞組的匝數(shù)是以滿足發(fā)電機(jī)零電流轉(zhuǎn)速的要求來確定的，由于發(fā)電機(jī)定子 繞組的阻抗隨發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高而增加，在接近額定轉(zhuǎn)速以上時(shí)，其值較大，產(chǎn)生較大的內(nèi) 壓降，另外，定子電流增加時(shí)，由于電樞反應(yīng)的增強(qiáng)，也會(huì)使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下降，兩者共同作用 的結(jié)果當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高且負(fù)載電流達(dá)到最大值時(shí)，輸出電流幾乎不隨負(fù)載電阻的減 小或轉(zhuǎn)速的增加而增大，此時(shí)發(fā)電機(jī)的電流輸出能力受到限制，效率明顯降低?，F(xiàn)有的汽車 交流發(fā)電機(jī)只有一套定子繞組，無法兼顧發(fā)電機(jī)在如此寬的工作轉(zhuǎn)速范圍都能擁有較高的 性能指標(biāo)，而零電流轉(zhuǎn)速的性能指標(biāo)是必須要滿足的，這就使發(fā)電機(jī)在中高速范圍無法發(fā) 揮應(yīng)有的電流輸出能力，所以功率密度不大。 近年有人提出在汽車交流發(fā)電機(jī)內(nèi)設(shè)置兩套整流電路，讓發(fā)電機(jī)在低速范圍時(shí)是 高匝數(shù)繞組工作而在高速范圍轉(zhuǎn)換成低匝數(shù)繞組來工作的技術(shù)方案，也有人提出了根據(jù)發(fā) 電機(jī)工作轉(zhuǎn)速的變化對(duì)定子繞組進(jìn)行星形(Y形)——三角形(A形)連接轉(zhuǎn)換的辦法。但 目前已知的幾種定子繞組高——低匝數(shù)轉(zhuǎn)換或星形——三角形連接轉(zhuǎn)換的技術(shù)方案都存 在弊端，未能得到大量推廣使用。如中國專利公開號(hào)CN2115683U，申請(qǐng)?zhí)?2201281. 4，公開 日1992年9月9日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為"阻值變換交流發(fā)電機(jī)"的申請(qǐng)案，公開了一種采用延 邊A形與雙A形變換的技術(shù)方案，該方案雖然可以實(shí)現(xiàn)既滿足零電流轉(zhuǎn)速的要求，又提高 發(fā)電機(jī)功率密度的目的，但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用整流元件過多，轉(zhuǎn)換功能靠繼電器觸點(diǎn)的分 斷吸合來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致響應(yīng)速度慢、工作可靠性差等不足；中國專利公開號(hào)CN2238503Y，專利 號(hào)95224578. 7，
公開日1996年10月23日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為"汽車變整流交流發(fā)電機(jī)"的申 請(qǐng)案，公開了一種采用繼電器分?jǐn)辔蟻磉M(jìn)行定子繞組Y形與A形變換的技術(shù)方案，該方 案的繞組產(chǎn)生的大電流要通過繼電器的觸點(diǎn)，繼電器的體積大、質(zhì)量重，不利于汽車交流發(fā) 電機(jī)的小型化設(shè)計(jì)，而且，由于汽車交流發(fā)電機(jī)長期在強(qiáng)烈的振動(dòng)工況下工作，繼電器的工 作可靠性低，因此，這兩種技術(shù)方案都難以付諸實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有汽車交流發(fā)電機(jī)只有一套定子繞組導(dǎo)致發(fā)電機(jī)功 率密度低的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、容易進(jìn)行大批量生產(chǎn)的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)。 本技術(shù)發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)，主要由皮帶 輪、前端蓋、軸承、定子、勵(lì)磁轉(zhuǎn)子、后端蓋、調(diào)節(jié)器、觸發(fā)控制器、三相半控橋式整流器、三相 橋式整流器和后罩蓋組成。在定子中布置有兩套三相繞組LI和L2，繞組LI是高匝數(shù)繞組， 它的匝數(shù)根據(jù)用戶對(duì)發(fā)電機(jī)低速充電性能的要求來確定，它的輸出特性(電流——轉(zhuǎn)速特 性)對(duì)應(yīng)附圖1的曲線1，L2是低匝數(shù)繞組，它的匝數(shù)根據(jù)用戶對(duì)發(fā)電機(jī)高速電流輸出能力 的要求來確定，它的輸出特性對(duì)應(yīng)于附圖l的曲線II ;定子中的兩套繞組也可以是L1和L2 的匝數(shù)相同但Ll為星形連接L2為三角形連接的三相繞組，這時(shí)繞組的匝數(shù)是以Ll滿足用 戶對(duì)發(fā)電機(jī)低速充電性能的要求來確定；繞組Ll和L2所具有的外特性曲線相交于K點(diǎn)，K 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為nk ;整流二極管VD1 VD3和單相可控硅SCR1 SCR3構(gòu)成三相半控橋式整 流器Q1， Ql可以是整流二極管為共陰極連接而單向可控硅為共陽極連接的結(jié)構(gòu)形式，也可 以是整流二極管為共陽極連接而單向可控硅為共陰極連接的結(jié)構(gòu)形式；整流二極管VD4 VD6和整流二極管VD7 VD9構(gòu)成三相橋式整流器Q2，三相半控橋式整流器Ql和Q2并聯(lián) 連接，定子繞組Ll與三相半控橋式整流器Ql連接，定子繞組L2與三相橋式整流器Q2連接； 觸發(fā)控制器中設(shè)有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速采樣電路和觸發(fā)控制電路，觸發(fā)控制器的"正極"端接發(fā)電機(jī) 輸出正極B+，觸發(fā)控制器的"負(fù)極"端接發(fā)電機(jī)的負(fù)極，觸發(fā)控制器的"轉(zhuǎn)速采樣"端子接發(fā) 電機(jī)轉(zhuǎn)速采樣信號(hào)輸出端，觸發(fā)控制器的"觸發(fā)控制"端子分別與單向可控硅SCR1 SCR3 的控制極連接；觸發(fā)控制器通過采集發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，以nk為分界點(diǎn)，對(duì)單向可控硅的工 作狀態(tài)作如下控制當(dāng)發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速在nK以下時(shí)，觸發(fā)控制器給單向可控硅SCR1 SCR3提供觸發(fā)電流，依次觸發(fā)導(dǎo)通SCR1 SCR3當(dāng)中過自然換向點(diǎn)以后正向電壓最高的那 顆可控硅，此時(shí)繞組L2產(chǎn)生的感應(yīng)電壓低，無電流輸出，發(fā)電機(jī)實(shí)際上是以繞組L1為工作 繞組、經(jīng)三相半控橋式整流器Q1整流的汽車硅整流發(fā)電機(jī)，其輸出特性對(duì)應(yīng)于附圖1曲線 I中K點(diǎn)以下部分；當(dāng)發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速達(dá)到nK以上時(shí)，觸發(fā)控制器使單向可控硅SCR1 SCR3處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)繞組L1無電流輸出，發(fā)電機(jī)實(shí)際上是以繞組L2為工作繞組、經(jīng)三 相橋式整流器Q2整流的汽車硅整流發(fā)電機(jī)，其輸出特性對(duì)應(yīng)于附圖1曲線II中K點(diǎn)以上 部分，因此，發(fā)電機(jī)總的輸出特性就是附圖1曲線I中n。到K點(diǎn)部分和附圖1曲線II中K 點(diǎn)以上部分的疊加，即附圖2所示的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)輸出特性曲線。由于發(fā)電 機(jī)在中高速范圍工作時(shí)是以匝數(shù)較低的L2為工作繞組，阻抗小，發(fā)電機(jī)有大的電流輸出能 力和較高的發(fā)電效率，與現(xiàn)有同功率的汽車交流發(fā)電機(jī)相比，體積小，功率密高。
本技術(shù)發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是 1.由于兩套定子繞組的匝數(shù)分別是針對(duì)發(fā)電機(jī)高、低速特性的要求來確定的，既 兼顧了用戶對(duì)發(fā)電機(jī)低速充電性能的要求，又使發(fā)電機(jī)在中高速范圍工作時(shí)有大的電流輸 出能力。 2.機(jī)_電轉(zhuǎn)換效率高，用本技術(shù)發(fā)明的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)來替代現(xiàn)有汽
車交流發(fā)電機(jī)，可節(jié)約大量的汽車燃油，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 3.由于效率的提高，軸承和皮帶輪的負(fù)荷減輕，使用壽命長。 4.本技術(shù)發(fā)明的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)應(yīng)用于教練車、叉車和城市公交車等 長期低速運(yùn)行的車輛，可以保證發(fā)電機(jī)在極低速時(shí)有好的充電性能，在中高速時(shí)有大的電 流輸出能力，使蓄電池長期保持充滿的狀態(tài)，從而有很長的使用壽命。


附圖l是高匝數(shù)繞組(或星形繞組)與低匝數(shù)繞組(或三角形繞組)的汽車交流 發(fā)電機(jī)的外特性曲線對(duì)比圖。 附圖2是高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)外特性曲線圖。 附圖3是高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖。 附圖4是高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)第1實(shí)施例的電氣原理圖。 附圖5是高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)第2實(shí)施例的電氣原理圖。 附圖6是高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)第3實(shí)施例的電氣原理圖。 附圖7是高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)第4實(shí)施例的電氣原理圖。 附圖1和附圖2中曲線I是高匝數(shù)繞組(或星形繞組)的汽車交流發(fā)電機(jī)的外
特性曲線，曲線II是低匝數(shù)繞組(或三角形繞組)的汽車交流發(fā)電機(jī)的外特性曲線，K是
曲線I和曲線II的交點(diǎn)，K點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速是nk。 附圖3中1.發(fā)電機(jī)后罩蓋，2.三相半控橋式整流器，3.調(diào)節(jié)器、4.觸發(fā)控制器， 5.三相橋式整流器，6.軸承，7.后端蓋，8.定子，9.勵(lì)磁轉(zhuǎn)子，IO.前端蓋，ll.皮帶輪。
附圖4和附圖6中L1是高匝數(shù)三相定子繞組，L2是低匝數(shù)三相定子繞組，L3是勵(lì) 磁轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組，SW是汽車的點(diǎn)火開關(guān)，由整流二極管VD1 VD3和單相可控硅SCR1 SCR3組成三相半控橋式整流器Ql，由整流二極管VD4 VD6和整流二極管VD7 VD9組成 三相橋式整流器Q2， B+是發(fā)電機(jī)正極輸出端子。 附圖5和附圖7中L1和L2是匝數(shù)相同的三相定子繞組，L1是星形連接，L2是三 角形連接，L3是勵(lì)磁轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組，SW是汽車的點(diǎn)火開關(guān)，由整流二極管VD1 VD3和單 相可控硅SCR1 SCR3組成三相半控橋式整流器Ql，由整流二極管VD4 VD6和整流二極 管VD7 VD9組成三相橋式整流器Q2， B+是發(fā)電機(jī)正極輸出端子。
具體實(shí)施例方式
附圖4 附圖7給出了附圖3所示結(jié)構(gòu)的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)的4種具體 實(shí)施例的電原理圖。 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本技術(shù)發(fā)明的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)的具體實(shí)施方 式 實(shí)施例1 : 附圖4是附圖3所示結(jié)構(gòu)的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)第1實(shí)施例的電氣原理 圖，其中調(diào)節(jié)器3的結(jié)構(gòu)和工作原理與現(xiàn)有汽車交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器相同，它通過采集發(fā) 電機(jī)輸出的直流電壓，根據(jù)發(fā)電機(jī)工作轉(zhuǎn)速和負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁繞組L3的勵(lì)磁電 流，使發(fā)電機(jī)輸出電壓保持穩(wěn)定；繞組L1是高匝數(shù)繞組，它的匝數(shù)根據(jù)用戶對(duì)發(fā)電機(jī)低速 充電性能的要求來確定，它的輸出特性(電流——轉(zhuǎn)速特性)對(duì)應(yīng)附圖1的曲線I， L2是 低匝數(shù)繞組，它的匝數(shù)根據(jù)用戶對(duì)發(fā)電機(jī)高速電流輸出能力的要求來確定，它的輸出特性 對(duì)應(yīng)于附圖1的曲線II，繞組Ll和L2所具有的外特性曲線相交于K點(diǎn)，K點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速 為nk ;共陰極連接的整流二極管VD1 VD3和共陽極連接的單相可控硅SCR1 SCR3構(gòu)成 三相半控橋式整流器Ql，共陰極連接的整流二極管VD4 VD6和共陽極連接的整流二極管VD7 VD9構(gòu)成三相橋式整流器Q2，三相半控橋式整流器Ql和三相橋式整流器Q2并聯(lián)連 接，定子繞組Ll與三相半控橋式整流器Ql連接，定子繞組L2與三相橋式整流器Q2連接； 觸發(fā)控制器的"正極"端接發(fā)電機(jī)輸出正極B+，觸發(fā)控制器的"負(fù)極"端接發(fā)電機(jī)的負(fù)極，觸 發(fā)控制器的"觸發(fā)控制"端子分別與單向可控硅SCR1 SCR3的控制極連接，觸發(fā)控制器采 集發(fā)電機(jī)三相繞組L1中的一相的電頻率信號(hào)作為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，以轉(zhuǎn)速nk時(shí)該相繞組 產(chǎn)生的電頻率為基準(zhǔn)頻率，將實(shí)測(cè)頻率與基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較，也實(shí)際上就實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)工 作轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速 之間的比較，當(dāng)發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速在 以下時(shí)，觸發(fā)控制器給單向可控硅 SCR1 SCR3提供觸發(fā)電流，依次觸發(fā)導(dǎo)通SCR1 SCR3當(dāng)中過自然換向點(diǎn)后正向電壓最高 的那顆可控硅，此時(shí)繞組L2產(chǎn)生的感應(yīng)電壓低，無電流輸出，發(fā)電機(jī)實(shí)際上是以繞組L1為 工作繞組，經(jīng)三相半控橋式整流器Q1整流的汽車硅整流發(fā)電機(jī)，其輸出特性對(duì)應(yīng)于附圖1 曲線I中K點(diǎn)以下部分；當(dāng)發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速達(dá)到nK以上時(shí)，觸發(fā)控制器使可控硅SCR1 SCR3處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)繞組Ll無電流輸出，發(fā)電機(jī)實(shí)際上是以繞組L2為工作繞組，經(jīng)三 相橋式整流器Q2整流的汽車硅整流發(fā)電機(jī)，其輸出特性對(duì)應(yīng)于附圖1曲線II中K點(diǎn)以上部 分，因此，發(fā)電機(jī)總的輸出特性就是附圖1曲線I中n。到K點(diǎn)部分和附圖1曲線II中K點(diǎn) 以上部分的疊加，即附圖2所示的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)輸出特性曲線，從而實(shí)現(xiàn)了 根據(jù)發(fā)電機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍的變化自動(dòng)進(jìn)行高匝數(shù)繞組工作和低匝數(shù)繞組工作的切換，既滿 足了用戶對(duì)發(fā)電機(jī)低速充電性能的要求，又使發(fā)電機(jī)在中高速范圍有大的電流輸出能力， 極大的提高了發(fā)電機(jī)的功率密度。
實(shí)施例2 : 附圖5是附圖3所示結(jié)構(gòu)的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)第2實(shí)施例的電氣原理 圖，其中調(diào)節(jié)器3的結(jié)構(gòu)和工作原理與現(xiàn)有汽車交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器相同，它通過采集發(fā) 電機(jī)輸出的直流電壓，根據(jù)發(fā)電機(jī)工作轉(zhuǎn)速和負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁繞組L3的勵(lì)磁電 流，使發(fā)電機(jī)輸出電壓保持穩(wěn)定；定子中的兩套繞組Ll和L2的匝數(shù)相同，Ll為星形連接， L2為三角形連接，兩套繞組的匝數(shù)以Ll滿足用戶對(duì)發(fā)電機(jī)低速充電性能的要求來確定；繞 組Ll和L2所具有的外特性曲線相交于K點(diǎn)，K點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為nk ;共陰極連接的整流二極 管VD1 VD3和共陽極連接的單相可控硅SCR1 SCR3構(gòu)成三相半控橋式整流器Ql，共陰 極連接的整流二極管VD4 VD6和共陽極連接的整流二極管VD7 VD9構(gòu)成三相橋式整流 器Q2，三相半控橋式整流器Q1和三相橋式整流器Q2并聯(lián)連接，定子繞組L1與三相半控橋 式整流器Ql連接，定子繞組L2與三相橋式整流器Q2連接；觸發(fā)控制器的"正極"端接發(fā)電 機(jī)輸出正極B+，觸發(fā)控制器的"負(fù)極"端接發(fā)電機(jī)的負(fù)極，觸發(fā)控制器的"觸發(fā)控制"端子分 別與單向可控硅SCR1 SCR3的控制極連接，觸發(fā)控制器采集發(fā)電機(jī)三相繞組L1中的一相
的電頻率信號(hào)作為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，以轉(zhuǎn)速nk時(shí)該相繞組產(chǎn)生的電頻率為基準(zhǔn)頻率，將實(shí) 測(cè)頻率與基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較，也實(shí)際上就實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)工作轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速nK之間的比較，當(dāng)
發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速在nK以下時(shí)，觸發(fā)控制器給單向可控硅SCR1 SCR3提供觸發(fā)電流，依次 觸發(fā)導(dǎo)通SCR1 SCR3當(dāng)中過自然換向點(diǎn)后正向電壓最高的那顆可控硅，此時(shí)繞組L2的感 應(yīng)電壓低，無電流輸出，發(fā)電機(jī)實(shí)際上是以繞組L1為工作繞組，經(jīng)三相半控橋式整流器Q1 整流的汽車硅整流發(fā)電機(jī)，其輸出特性對(duì)應(yīng)于附圖1曲線I中K點(diǎn)以下部分；當(dāng)發(fā)電機(jī)的工 作轉(zhuǎn)速達(dá)到nK以上時(shí)，觸發(fā)控制器使可控硅SCR1 SCR3處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)繞組Ll無電 流輸出，發(fā)電機(jī)實(shí)際上是以繞組L2為工作繞組，經(jīng)三相橋式整流器Q2整流的汽車硅整流發(fā)
6電機(jī)，其輸出特性對(duì)應(yīng)于附圖1曲線II中K點(diǎn)以上部分，因此，發(fā)電機(jī)總的輸出特性就是附 圖1曲線I中n。到K點(diǎn)部分和附圖1曲線II中K點(diǎn)以上部分的疊加，即附圖2所示的高 功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)輸出特性曲線，從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)發(fā)電機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍的變化自動(dòng) 進(jìn)行星形繞組工作和三角形繞組工作的切換。 附圖6是實(shí)施例3的電原理圖，它的整流二極管VD1 VD3是共陽極連接，可控硅 SCR1 SCR3是共陰極連接，調(diào)節(jié)器是帶D+接線端的結(jié)構(gòu)形式，其工作原理與現(xiàn)有相同結(jié)構(gòu) 的汽車交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器相同，觸發(fā)控制器工作原理和產(chǎn)生的效果與實(shí)施例1相同。
附圖7是實(shí)施例4的電原理圖，它的整流二極管VD1 VD3是共陽極連接，可控硅 SCR1 SCR3是共陰極連接，調(diào)節(jié)器是帶D+接線端的結(jié)構(gòu)形式，其工作原理與現(xiàn)有相同結(jié)構(gòu) 的汽車交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器相同，觸發(fā)控制器工作原理和產(chǎn)生的效果與實(shí)施例2相同。
權(quán)利要求
一種高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)，主要由皮帶輪、前端蓋、軸承、定子、勵(lì)磁轉(zhuǎn)子、后端蓋、調(diào)節(jié)器、觸發(fā)控制器、三相半控橋式整流器、三相橋式整流器和后罩蓋組成，其特征在于在定子中布置有兩套匝數(shù)不同或匝數(shù)相同但分別是星形連接和三角形連接的三相繞組L1和L2，繞組L1和L2所具有的外特性曲線相交于K點(diǎn)，K點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為nk；整流二極管VD1～VD3和單相可控硅SCR1～SCR3構(gòu)成三相半控橋式整流器Q1，整流二極管VD4～VD6和整流二極管VD7～VD9構(gòu)成三相橋式整流器Q2，三相半控橋式整流器Q1和三相橋式整流器Q2并聯(lián)連接；定子繞組L1與三相半控橋式整流器Q1連接，定子繞組L2與三相橋式整流器Q2連接；觸發(fā)控制器中設(shè)有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速采樣電路和觸發(fā)控制電路，觸發(fā)控制器的“正極”端接發(fā)電機(jī)輸出正極B+，觸發(fā)控制器的“負(fù)極”端接發(fā)電機(jī)的負(fù)極，觸發(fā)控制器的“轉(zhuǎn)速采樣”端子接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速采樣信號(hào)輸出端，觸發(fā)控制器的“觸發(fā)控制”端子分別與單向可控硅SCR1～SCR3的控制極連接；觸發(fā)控制器通過采集發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，以nk為分界點(diǎn)，對(duì)單向可控硅的工作狀態(tài)作如下控制當(dāng)發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速在nK以下時(shí)，觸發(fā)控制器給單向可控硅SCR1～SCR3提供觸發(fā)電流，依次觸發(fā)導(dǎo)通SCR1～SCR3當(dāng)中過自然換向點(diǎn)以后正向電壓最高的那顆可控硅；當(dāng)發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速達(dá)到nK以上時(shí)，觸發(fā)控制器使單向可控硅SCR1～SCR3處于關(guān)斷狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)，其特征在于繞組L1是高匝數(shù) 繞組，它的匝數(shù)根據(jù)用戶對(duì)發(fā)電機(jī)低速充電性能的要求來確定，L2是低匝數(shù)繞組，它的匝數(shù) 根據(jù)用戶對(duì)發(fā)電機(jī)高速電流輸出能力的要求來確定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)，其特征在于定子中的兩套繞 組是Ll和L2的匝數(shù)相同但Ll為星形連接L2為三角形連接的三相繞組，繞組的匝數(shù)以Ll 滿足用戶對(duì)發(fā)電機(jī)低速充電性能的要求來確定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)，其特征在于三相半控橋式整 流器Ql是由三只共陰極連接的整流二極管VD1 VD3與三只共陽極連接的單向可控硅 SCR1 SCR3構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)，其特征在于三相半控橋式整 流器Q1是由三只共陽極連接的整流二極管VD1 VD3與三只共陰極連接的單向可控硅 SCR1 SCR3構(gòu)成。
全文摘要
一種高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)，可應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、坦克等，主要由皮帶輪、前端蓋、軸承、定子、勵(lì)磁轉(zhuǎn)子、后端蓋、調(diào)節(jié)器、觸發(fā)控制器、三相半控橋式整流器、三相橋式整流器和后罩蓋組成，其特征在于高匝數(shù)定子繞組L1和低匝數(shù)繞組L2所具有的外特性曲線相交于K點(diǎn)，K點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為nk；觸發(fā)控制器以nk為分界點(diǎn)，對(duì)單向可控硅的工作狀態(tài)作如下控制當(dāng)發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速在nK以下時(shí)，觸發(fā)控制器依次觸發(fā)導(dǎo)通SCR1～SCR3當(dāng)中過自然換向點(diǎn)以后正向電壓最高的那顆可控硅；當(dāng)發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速達(dá)到nK以上時(shí)，觸發(fā)控制器使單向可控硅SCR1～SCR3處于關(guān)斷狀態(tài)。本技術(shù)發(fā)明的高功率密度汽車交流發(fā)電機(jī)具有發(fā)電效率高、功率密度大的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K3/28GK101741160SQ20081017535
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者陳國弟 申請(qǐng)人:陳國弟