自动调阻式汽车交流发电机制造技术

自动调阻式汽车交流发电机，属车用电器：其特征在于：它是由互隔１２０°电角度的Ａ、Ｂ、Ｃ三个单相绕组、两组三相桥式整流电路、连接三相绕组尾端的三只双向可控硅和电子控制器组成。在低速小负载运行时，由电子控制器自动将三只双向可控硅导通，三相绕组接成星形的三相桥式整流电路；中速中负载高速大负载运行时，发电机自动转换成三个单相桥式整流后并联。本装置具有良好的低速充电性能，可提高比功和效率一倍，温升、热损和励磁损耗下降近半。适用于有刷、无刷交流发电机。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽车交流发电机。传统汽车交流发电机构造是由定子、转子和整流三大部分组成；定子绕组90％以上是采用“星形”接线方法，也有极少数采用“三角形”接线方法。上述传统的固定式定子三相绕组只能在单一的输出特性曲线内工作，如重点保证达到额定电压零电流的转速≤1000r/min，最大输出功率就要减少；要提高功率，只有加大发电机的规格，改变整机设计，加大体积，增加重量，加大材料消耗，提高制造成本，保持低效率。虽然国内外早己有不少厂家利用增加星形绕组的中性二极菅来提高交流发电机的比功率，但也只能提高10％至15％；满足不了大幅度提高比功率的要求。本技术的目的在于提供自动调阻式汽车交流发电机。本技术它是由A、B、C、三相绕组、两组三相桥式整流电路、三只双向可控硅和电子控制器组成。所述定子三相绕组其导线匝数、截面积和并绕根数、极数、节距、嵌线角度和传统汽车交流发电机一样，头尾方向一致。所述三相绕组的1是A相绕组的头与第一组整流桥7中二极菅的D3、D9的正极D6的负极相接；2是B相绕组的头与第一组整流桥7中二极菅的D2、D8的正极D5负极相接；3是C相绕组的头与第一组整流桥7中二极菅的D1、D7的正极D4的负极相接；所述三相绕组的4，是A相绕组的尾与第二组整流桥8中二极菅的D12、D18的正极D15的负极、双向可控硅SCR1的阴极和SCR3的阳极相接；5是B相绕组的尾与第二组整流桥8中二极菅的D11、D17的正极D14的负极、双向可控硅SCR2的阴极和SCR1的阳极相接；6是C相绕组的尾与第二组整流桥8中二极菅的D10、D16的正极D13的负极、双向可控硅SCR3的阴极和SCR2的阳极相接。所述第一组整流桥7中二极菅的D1、D2、D3和第二组整流桥8中二极菅的D10、D11、D12六只二极菅的负极相接，构成本装置的正极输出端；二级菅的D4、D5、D6、D13、D14、D15的正极相接，构成本装置的负极输出端；所述二极菅的D7、D8、D9、D16、D17、D18的负极相接，构成本装置供电压调节器9和励磁绕组L用电的正极输出端。所述双向可控硅SCR1、SCR2、SCR3的阳极和触发极，分别接电子控制器的三对控制端；当交流发电机的转速在定子三相绕组星形接法的输出特性曲线和三个单相桥式整流接法的输出特性曲线交插点以下时，以发电机频率为信号源的电子控制器自动将三只双向可控硅SCR1、SCR2、SCR3导通，三相绕组的尾4、5、6通过SCR1、SCR2、SCR3连接在一起后和第一组整流桥7形成星形接法的三相桥式整流电路；当交流发电机的转速上升到两种输出特性曲线的交插点及更高的转速时，电子控制器自动将三只双向可控硅关断；A、B、C三组绕组失去中性点，切断了星形串联接法的回路，此时A、B、C三相绕组便自动分成三个单相，通过第一和第二两个整流桥中各自能产生回路的二极菅，形成三个单相桥式整流电路后并联。通过对定于三相绕不同匝数的交流发电机输出特性曲线的分析，用一台交流发电机实现定子三相绕组匝数多和匝数少的自动选点变换，经过优化设计，就可以在≤1000r/min达到14伏或27伏零电流的情况下，实现≤6000r/min的情况下，成倍的提高比功和效率、大幅度的降低发电机的温升和热损、大幅度的降低励磁电流，扩大电压调节器的适用范围、实现高效节能提高发电机使用寿命的目的。图面说明附图是本技术的电路原理图。本技术效果如下1、不但能使交流发电机保持良好的低速充电性能，零电流转速≤1150r/min；而且还能在6000r/min以内成倍的提高比功率；例如一台7.2公斤重的JF273型24伏70安培汽车交流发电机，在不改变定子和转子总称的情况下，只按所述附图改进了整流部分，增加了三个正极和三个负极整流二极菅，加装了三只双向可控硅和一个电子控制器；就使该交流发电机从原型机27伏70安的基础上，一跃达到了专利机的27伏137.5安培，合每公斤从257.6瓦上升到每公斤515.3瓦，在原型机和专利机都在7.2公斤的情况下，总输出确从1855瓦上升到3710瓦的重大突破。2、国内外传统汽车交流发电机的效率，多数在33％左右，而本专利实施后的效率能达到近60％左右。3、不但能减少交流发电机的体积、重量、降低铜线和其它利料的消耗，而且还能大幅度减少定于三相绕组和整流桥每只二极菅的电流密度，大幅度的降低发电机的温升和热损耗。例如JF273型27伏70安培原型机和实施本专利后的专利机都是7.2公斤重、体积相同、用同样的定子三相绕组和转子总称，只是改变接线方法和整流方式，加了一个仅消耗20几毫安的电子控制器；就能使2450r/min以上的中速中负载和高速大负载时比功大幅度上升的情况下使定子三相绕组的电流密度和输出电流IL之间发生如下重大变化IL＝50A时，电流密度等于6.97A/mm2；IL＝60A时，电流密度等于8.4A/mm2，IL＝70A，电流密度等于9.76A/mm2；IL＝80A时，电流密度等于11.15A/mm2；IL＝90A时，电流密度等于12.55A/mm2；IL＝100A时；电流密度等于13.94A/mm2；IL＝110A时，电流密度等于15.34A/mm2；IL＝120A时，电流密度等于15.34A/mm2；IL＝120A时，电流密度等于16.73A/mm2；IL＝138A时，电流密度等于19.24A/mm2。同在高温条件下，6000r/min时，原型机最大发电量是26.5伏72安培三相绕组的电流密度等于22.14A/mm2此时专利机最大发电量已达27伏138安培了，三相绕组的电流密度比少发一半电的原型机还低，在最大负载时，原型机发电量比专利机少一半的情况下，而原型机的热损耗确比专利机每小时多266622卡，等于多损耗46.4％。4、和同功率发电机相比大幅度的减少了发电机的励磁电流，扩大了电压调节器的适用范围，一般情况下，功率提高一倍励磁电流也要大幅度提高，电压调节器也要加大，而实施本专利技术后的比功虽提高一倍，但仍用原励磁绕组和原电压调节器，调节性能保持不变，这也是很重要的实破。5、由于本技术适用于国内外的各种类型的有刷或无刷交流发电机，对从小功率向大功率过渡，起到了简化过程，节省工时和材料消耗的作用。本技术的具体实施方法和步骤1、确定每相绕组的匝数和导线截面积，基本上延用原型机定子三相绕组的匝数、截面积、极数、节距、电角度。2、嵌线时要将定子三相绕组的头尾六根引线的位置、安排在与整流桥、电子控制器和三只双向可控硅接线方便的地方。3、定子三相绕组、两组整流桥、电子控制器和三只双向可控硅的接线，这是与传统汽车交流发电机有着重要区别的部分，采用的是“一组星形绕组的三相桥式整流”和“三组单相桥式整流”两种接法通过以发电机频率为信号源的电子控制器和双向可控硅进行自动变换的电路。其原理和接线方式请看附图所述它是由A、B、C、三相绕组、两组三相桥式整流电路、三只双向可控硅和电子控制器组成。所述定子三相绕组其导线匝数、截面积和并绕根数、极数、节距、嵌线角度和传统车交流发电机一样，头尾方向一致。所述三相绕组的1、是A相绕组的头与第一组整流桥7中二极菅的D3、D9的正极D6的负极相接；2、是B相绕组的头与第一组本文档来自技高网...

【技术保护点】
自动调阻式汽车交流发电机，其特征在于：它是由Ａ、Ｂ、Ｃ、三相绕组、两组三相桥式整流电路、三只双向可控硅和电子控制器组成；所述定子三相绕组其导线匝数、截面积和并绕根数、极数、节距、嵌线角度和传统汽车交流发电机一样，头尾方向一致；所述三相绕组的１、是Ａ相绕组的头与第一组整流桥７中二极管的Ｄ↓［３］、Ｄ↓［９］的正极Ｄ↓［６］的负极相接；２、是Ｂ相绕组的头与第一组整流桥７中二极管的Ｄ↓［２］、Ｄ↓［８］的正极Ｄ↓［５］的负极相接；３、是Ｃ相绕组的头与第一组整流桥７中二极管的Ｄ↓［１］、Ｄ↓［７］的正极Ｄ↓［４］的负极相接；所述三相绕组的４、是Ａ相绕组的尾与第二组整流桥８中二极管的Ｄ↓［１２］、Ｄ↓［１８］的正极Ｄ↓［１５］的负极、双向可控硅ＳＣＲ↓［１］的阴极和ＳＣＲ↓［３］的阳极相接；５是Ｂ相绕的尾与第二组整流桥８中二极管的Ｄ↓［１１］、Ｄ↓［１７］的正极Ｄ↓［１４］的负极、双向可控硅ＳＣＲ↓［２］的阴极和ＳＣＲ↓［１］的阳极相接；６、是Ｃ相绕组的尾与第二组整流桥８中二极管的Ｄ↓［１０］、Ｄ↓［１６］的正极Ｄ↓［１３］的负极、双向可控硅ＳＣＲ３的阴极和ＳＣＲ↓［２］的阳极相接；所述第一组整流桥７中二极管的Ｄ↓［１］、Ｄ↓［２］、Ｄ↓［３］和第二组整流桥中二级管的Ｄ↓［１０］、Ｄ↓［１１］、Ｄ↓［１２］六只二极管的负极相接，构成本装置的正极输出端；二极管的Ｄ↓［４］、Ｄ↓［５］、Ｄ↓［６］、Ｄ↓［１３］、Ｄ↓［１４］、Ｄ↓［１５］的正极相接，构成本装置的负极输出端；所述二极管的Ｄ↓［７］、Ｄ↓［８］、Ｄ↓［９］、Ｄ↓［１６］、Ｄ↓［１７］、Ｄ↓［１８］的负极相接；构成本装置供电压调节器９和励磁绕组Ｌ用电的正极输出端。所述双向可控硅ＳＣＲ↓［１］、ＳＣＲ↓［２］、ＳＣＲ↓［３］的阳极和触发极，分别接电子控制器的三对控制端；当交流发电机的转速在两种输出特性曲线交插点以下时，以发电机频率为信号源的电子控制器自动将三只双向可控硅ＳＣＲ↓［１］、ＳＣＲ↓［２］、ＳＣＲ↓［３］的阴极和阳极导通，三相绕组和第一组整流桥７形成星形连接的三相桥式整流电路。当交流发电机转速上升到两种输出特性曲线的交插点及更高的转速时，电子控制器自动将三只双向可控硅ＳＣＲ↓［１］、ＳＣＲ↓［２］、ＳＣＲ↓［３］的阴极和阳极关断：Ａ、Ｂ、Ｃ三相绕组失去中性点回路后和第一组整流桥７及第二级整流桥８中的全部二极管，分别组成三个单相桥式整流电路后并联。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊希久，
申请(专利权)人：虞惠雄，
类型：实用新型
国别省市：45[中国|广西]