專利名稱：自穩(wěn)壓永磁交流發(fā)電機(jī)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自穩(wěn)壓永磁交流發(fā)電機(jī)及其方法，屬于永磁交流發(fā)電機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，常規(guī)的中小功率永磁交流發(fā)電機(jī)，在電源精度要求較高的場(chǎng)合，基本是采用 交流到直流再到交流的調(diào)制電源穩(wěn)壓，此種方法在負(fù)載突加、突減時(shí)，電壓精度也不能保 證；外接負(fù)載變化較大時(shí)，穩(wěn)壓電源容易損壞。經(jīng)過(guò)交流到直流再到交流調(diào)制的電源，輸出 的波形為調(diào)制的正弦波，電源失真度大；整機(jī)結(jié)構(gòu)體積大，重量較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、精度高、可靠性高的自穩(wěn)壓永磁交流 發(fā)電機(jī)及其方法，解決了現(xiàn)有永磁交流發(fā)電機(jī)所存在的輸出的波形為調(diào)制的正弦波，電源 失真度大，整機(jī)結(jié)構(gòu)體積大，重量較大等問(wèn)題。 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的它包括定子鐵芯及位于定子 鐵芯前后端的前端蓋和后端蓋，定子鐵芯上設(shè)有線圈繞組，定子鐵芯內(nèi)同軸旋轉(zhuǎn)支承有轉(zhuǎn) 軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有永磁轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)軸的外端設(shè)有風(fēng)葉，其特征在于所述定子鐵芯設(shè)有若干個(gè)沿圓 周均勻分布的線圈槽，所述線圈繞組由分別繞設(shè)在定子鐵芯的線圈槽內(nèi)且相互串聯(lián)在一起 的若干個(gè)線圈構(gòu)成，位于定子鐵芯線圈槽內(nèi)的每個(gè)線圈由相互串聯(lián)的若干線圈單匝構(gòu)成， 線圈繞組兩端的主引出線與切換控制電路連接，線圈繞組位于定子鐵芯線圈槽內(nèi)的線圈的 部分線圈單匝設(shè)有抽頭，所述抽頭也與切換控制電路連接，所述切換控制電路連接發(fā)電機(jī) 的輸出端，所述發(fā)電機(jī)的輸出端連接有輸出電壓監(jiān)測(cè)電路，所述輸出電壓監(jiān)測(cè)電路反饋連 接切換控制電路，切換控制電路每隔一定的時(shí)間周期根據(jù)輸出電壓監(jiān)測(cè)電路的信號(hào)對(duì)比額 定電壓選擇不同的抽頭對(duì)線圈繞組兩端的主引出線電壓進(jìn)行疊加，使發(fā)電機(jī)的輸出端輸出 額定電壓。定子線圈每相輸出電壓是所串聯(lián)的線圈單匝的電壓總和，發(fā)電機(jī)空載時(shí)，電流為 零，壓降為零，輸出電壓較高。發(fā)電機(jī)滿載時(shí)，定子電流達(dá)到額定值，定子線圈壓降大，因而
輸出電壓偏低。當(dāng)發(fā)電機(jī)處于熱態(tài)工作時(shí)，電壓監(jiān)測(cè)電路監(jiān)測(cè)到發(fā)電機(jī)的輸出電壓偏離額
定值更大，則切換控制電路切換抽頭以增加更多的每相所串聯(lián)的線圈單匝的匝數(shù)，使輸出
電壓穩(wěn)定。反之，則切換控制電路切換抽頭以減少每相所串聯(lián)的線圈單匝的匝數(shù)以使發(fā)電
機(jī)輸出穩(wěn)定的電壓。針對(duì)前述，在每相所串聯(lián)的線圈中抽取不同的線圈抽頭，通過(guò)改變電機(jī)
線圈的抽頭，從而改變輸出電壓，達(dá)到發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定。 作為優(yōu)選，所述抽頭與切換控制電路之間通過(guò)雙向可控硅連接。 作為優(yōu)選，所述切換控制電路的時(shí)間周期小于等于0. 05秒。 永磁交流發(fā)電機(jī)自穩(wěn)壓方法，永磁交流發(fā)電機(jī)包括定子鐵芯及位于定子鐵芯前后 端的前端蓋和后端蓋，定子鐵芯上設(shè)有線圈繞組，定子鐵芯內(nèi)同軸旋轉(zhuǎn)支承有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上 設(shè)有永磁轉(zhuǎn)子，定子鐵芯設(shè)有若干個(gè)沿圓周均勻分布的線圈槽，所述線圈繞組由分別繞設(shè)
3在定子鐵芯的線圈槽內(nèi)且相互串聯(lián)在一起的若干個(gè)線圈構(gòu)成，位于定子鐵芯線圈槽內(nèi)的每 個(gè)線圈由相互串聯(lián)的若干線圈單匝構(gòu)成，將線圈繞組兩端的主引出線與切換控制電路連 接，另外通過(guò)計(jì)算在線圈繞組位于定子鐵芯線圈槽內(nèi)的線圈的部分線圈單匝設(shè)有若干個(gè)不 同的抽頭，將前述不同的抽頭與切換控制電路通過(guò)開(kāi)關(guān)器件連接； 將所述切換控制電路與發(fā)電機(jī)的輸出端連接，再將發(fā)電機(jī)的輸出端連接輸出電壓 監(jiān)測(cè)電路，所述輸出電壓監(jiān)測(cè)電路反饋連接切換控制電路； 切換控制電路每隔一定的時(shí)間周期根據(jù)輸出電壓監(jiān)測(cè)電路的信號(hào)對(duì)比額定電壓
選擇不同的抽頭的開(kāi)關(guān)器件打開(kāi)對(duì)線圈繞組兩端的主引出線電壓進(jìn)行疊加，使發(fā)電機(jī)的輸
出端輸出額定電壓。當(dāng)發(fā)電機(jī)處于熱態(tài)工作時(shí)，電壓監(jiān)測(cè)電路監(jiān)測(cè)到發(fā)電機(jī)的輸出電壓偏
離額定值更大，則切換控制電路切換抽頭以增加更多的每相所串聯(lián)的線圈單匝的匝數(shù)，使
輸出電壓穩(wěn)定。反之，則切換控制電路切換抽頭以減少每相所串聯(lián)的線圈單匝的匝數(shù)以使
發(fā)電機(jī)輸出穩(wěn)定的電壓。針對(duì)前述，在每相所串聯(lián)的線圈中抽取不同的線圈抽頭，通過(guò)改變
電機(jī)線圈的抽頭，從而改變輸出電壓，達(dá)到發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定。 作為優(yōu)選，所述開(kāi)關(guān)器件為雙向可控硅。 作為優(yōu)選，所述時(shí)間周期小于等于0. 05秒。 因此，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、精度高、可靠性高的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
實(shí)施例1 :如圖1和圖2所示，前端蓋1和后端蓋2分別位于定子鐵芯3的前端和 后端，定子鐵芯3上設(shè)有線圈繞組4，定子鐵芯3內(nèi)同軸旋轉(zhuǎn)支承有轉(zhuǎn)軸5，轉(zhuǎn)軸5上設(shè)有永 磁轉(zhuǎn)子6，轉(zhuǎn)軸5的外端設(shè)有風(fēng)葉7，定子鐵芯3設(shè)有多個(gè)沿圓周均勻分布的線圈槽，線圈繞 組4由分別繞設(shè)在定子鐵芯的線圈槽內(nèi)且相互串聯(lián)在一起的多個(gè)線圈構(gòu)成，位于定子鐵芯 線圈槽內(nèi)的每個(gè)線圈由相互串聯(lián)的多個(gè)線圈單匝構(gòu)成，線圈繞組4兩端的主引出線8與切 換控制電路9連接，線圈繞組4位于定子鐵芯線圈槽內(nèi)的線圈的部分線圈單匝設(shè)有抽頭10， 抽頭通過(guò)雙向可控硅與切換控制電路9連接，切換控制電路9連接發(fā)電機(jī)的輸出端，發(fā)電機(jī) 的輸出端連接有輸出電壓監(jiān)測(cè)電路(圖中未示出)，輸出電壓監(jiān)測(cè)電路反饋連接切換控制 電路9，切換控制電路每隔0. 05秒根據(jù)輸出電壓監(jiān)測(cè)電路的信號(hào)對(duì)比額定電壓選擇不同的 抽頭對(duì)線圈繞組兩端的主引出線電壓進(jìn)行疊加，使發(fā)電機(jī)的輸出端輸出額定電壓。定子線 圈每相輸出電壓是所串聯(lián)的線圈單匝的電壓總和，發(fā)電機(jī)空載時(shí)，電流為零，壓降為零，輸 出電壓較高。發(fā)電機(jī)滿載時(shí)，定子電流達(dá)到額定值，定子線圈壓降大，因而輸出電壓偏低。
如圖2所示，當(dāng)發(fā)電機(jī)11連接負(fù)載12處于熱態(tài)工作時(shí)，電壓監(jiān)測(cè)電路監(jiān)測(cè)到發(fā)電 機(jī)的輸出電壓偏離額定值更大，則切換控制電路9切換抽頭10以增加更多的每相所串聯(lián)的 線圈單匝的匝數(shù)，使輸出電壓穩(wěn)定。反之，則切換控制電路9切換抽頭10以減少每相所串 聯(lián)的線圈單匝的匝數(shù)以使發(fā)電機(jī)輸出穩(wěn)定的電壓。針對(duì)前述，在每相所串聯(lián)的線圈中抽取
4不同的線圈抽頭，通過(guò)改變電機(jī)線圈的抽頭，從而改變輸出電壓，達(dá)到發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)
定o
權(quán)利要求
一種自穩(wěn)壓永磁交流發(fā)電機(jī)，包括定子鐵芯及位于定子鐵芯前后端的前端蓋和后端蓋，定子鐵芯上設(shè)有線圈繞組，定子鐵芯內(nèi)同軸旋轉(zhuǎn)支承有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有永磁轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)軸的外端設(shè)有風(fēng)葉，其特征在于所述定子鐵芯設(shè)有若干個(gè)沿圓周均勻分布的線圈槽，所述線圈繞組由分別繞設(shè)在定子鐵芯的線圈槽內(nèi)且相互串聯(lián)在一起的若干個(gè)線圈構(gòu)成，位于定子鐵芯線圈槽內(nèi)的每個(gè)線圈由相互串聯(lián)的若干線圈單匝構(gòu)成，線圈繞組兩端的主引出線與切換控制電路連接，線圈繞組位于定子鐵芯線圈槽內(nèi)的線圈的部分線圈單匝設(shè)有抽頭，所述抽頭也與切換控制電路連接，所述切換控制電路連接發(fā)電機(jī)的輸出端，所述發(fā)電機(jī)的輸出端連接有輸出電壓監(jiān)測(cè)電路，所述輸出電壓監(jiān)測(cè)電路反饋連接切換控制電路，切換控制電路每隔一定的時(shí)間周期根據(jù)輸出電壓監(jiān)測(cè)電路的信號(hào)對(duì)比額定電壓選擇不同的抽頭對(duì)線圈繞組兩端的主引出線電壓進(jìn)行疊加，使發(fā)電機(jī)的輸出端輸出額定電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自穩(wěn)壓永磁交流發(fā)電機(jī)，其特征在于所述抽頭與切換控制電 路之間通過(guò)雙向可控硅連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自穩(wěn)壓永磁交流發(fā)電機(jī)，其特征在于所述切換控制電路 的時(shí)間周期小于等于O. 05秒。
4. 一種永磁交流發(fā)電機(jī)自穩(wěn)壓方法，永磁交流發(fā)電機(jī)包括定子鐵芯及位于定子鐵芯前 后端的前端蓋和后端蓋，定子鐵芯上設(shè)有線圈繞組，定子鐵芯內(nèi)同軸旋轉(zhuǎn)支承有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸 上設(shè)有永磁轉(zhuǎn)子，定子鐵芯設(shè)有若干個(gè)沿圓周均勻分布的線圈槽，所述線圈繞組由分別繞 設(shè)在定子鐵芯的線圈槽內(nèi)且相互串聯(lián)在一起的若干個(gè)線圈構(gòu)成，位于定子鐵芯線圈槽內(nèi)的 每個(gè)線圈由相互串聯(lián)的若干線圈單匝構(gòu)成，其特征在于將線圈繞組兩端的主引出線與切換控制電路連接，另外通過(guò)計(jì)算在線圈繞組位于定子 鐵芯線圈槽內(nèi)的線圈的部分線圈單匝設(shè)有若干個(gè)不同的抽頭，將前述不同的抽頭與切換控 制電路通過(guò)開(kāi)關(guān)器件連接；將所述切換控制電路與發(fā)電機(jī)的輸出端連接，再將發(fā)電機(jī)的輸出端連接輸出電壓監(jiān)測(cè) 電路，所述輸出電壓監(jiān)測(cè)電路反饋連接切換控制電路；切換控制電路每隔一定的時(shí)間周期根據(jù)輸出電壓監(jiān)測(cè)電路的信號(hào)對(duì)比額定電壓選擇 不同的抽頭的開(kāi)關(guān)器件打開(kāi)對(duì)線圈繞組兩端的主引出線電壓進(jìn)行疊加，使發(fā)電機(jī)的輸出端 輸出額定電壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁交流發(fā)電機(jī)自穩(wěn)壓方法，其特征在于所述開(kāi)關(guān)器件為雙 向可控硅。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的永磁交流發(fā)電機(jī)自穩(wěn)壓方法，其特征在于所述時(shí)間周期 小于等于O. 05秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自穩(wěn)壓永磁交流發(fā)電機(jī)及其方法，屬于永磁交流發(fā)電機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域。它線圈繞組兩端的主引出線與切換控制電路連接，線圈繞組位于定子鐵芯線圈槽內(nèi)的線圈的部分線圈單匝設(shè)有抽頭，所述抽頭也與切換控制電路連接，所述切換控制電路連接發(fā)電機(jī)的輸出端，所述發(fā)電機(jī)的輸出端連接有輸出電壓監(jiān)測(cè)電路，所述輸出電壓監(jiān)測(cè)電路反饋連接切換控制電路，切換控制電路每隔一定的時(shí)間周期根據(jù)輸出電壓監(jiān)測(cè)電路的信號(hào)對(duì)比額定電壓選擇不同的抽頭對(duì)線圈繞組兩端的主引出線電壓進(jìn)行疊加，使發(fā)電機(jī)的輸出端輸出額定電壓。
文檔編號(hào)G01R19/155GK101783558SQ20091009549
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者包秀峰 申請(qǐng)人:鉆寶電子有限公司