[發明專利]自穩壓永磁交流發電機及其方法

無效

• 申請號: 200910095492.6
• 申請日: 2009-01-19
• 公開（公告）號: CN101783558A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 包秀峰
• 申請（專利權）人: 鉆寶電子有限公司
• 主分類號: H02K21/12
• 分類號: H02K21/12;H02K15/085;H02K3/28;H02K5/16;G01R19/155;G05F1/20
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技術領域

本發明涉及一種自穩壓永磁交流發電機及其方法，屬于永磁交流發電機的技術領域。

背景技術

目前，常規的中小功率永磁交流發電機，在電源精度要求較高的場合，基本是采用交流到直流再到交流的調制電源穩壓，此種方法在負載突加、突減時，電壓精度也不能保證；外接負載變化較大時，穩壓電源容易損壞。經過交流到直流再到交流調制的電源，輸出的波形為調制的正弦波，電源失真度大；整機結構體積大，重量較大。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、體積小、精度高、可靠性高的自穩壓永磁交流發電機及其方法，解決了現有永磁交流發電機所存在的輸出的波形為調制的正弦波，電源失真度大，整機結構體積大，重量較大等問題。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案解決的：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，定子鐵芯上設有線圈繞組，定子鐵芯內同軸旋轉支承有轉軸，轉軸上設有永磁轉子，轉軸的外端設有風葉，其特征在于所述定子鐵芯設有若干個沿圓周均勻分布的線圈槽，所述線圈繞組由分別繞設在定子鐵芯的線圈槽內且相互串聯在一起的若干個線圈構成，位于定子鐵芯線圈槽內的每個線圈由相互串聯的若干線圈單匝構成，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的線圈的部分線圈單匝設有抽頭，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電機的輸出端，所述發電機的輸出端連接有輸出電壓監測電路，所述輸出電壓監測電路反饋連接切換控制電路，切換控制電路每隔一定的時間周期根據輸出電壓監測電路的信號對比額定電壓選擇不同的抽頭對線圈繞組兩端的主引出線電壓進行疊加，使發電機的輸出端輸出額定電壓。定子線圈每相輸出電壓是所串聯的線圈單匝的電壓總和，發電機空載時，電流為零，壓降為零，輸出電壓較高。發電機滿載時，定子電流達到額定值，定子線圈壓降大，因而輸出電壓偏低。當發電機處于熱態工作時，電壓監測電路監測到發電機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的線圈單匝的匝數，使輸出電壓穩定。反之，則切換控制電路切換抽頭以減少每相所串聯的線圈單匝的匝數以使發電機輸出穩定的電壓。針對前述，在每相所串聯的線圈中抽取不同的線圈抽頭，通過改變電機線圈的抽頭，從而改變輸出電壓，達到發電機的輸出電壓穩定。

作為優選，所述抽頭與切換控制電路之間通過雙向可控硅連接。

作為優選，所述切換控制電路的時間周期小于等于0.05秒。

永磁交流發電機自穩壓方法，永磁交流發電機包括定子鐵芯及位于定子鐵芯前后端的前端蓋和后端蓋，定子鐵芯上設有線圈繞組，定子鐵芯內同軸旋轉支承有轉軸，轉軸上設有永磁轉子，定子鐵芯設有若干個沿圓周均勻分布的線圈槽，所述線圈繞組由分別繞設在定子鐵芯的線圈槽內且相互串聯在一起的若干個線圈構成，位于定子鐵芯線圈槽內的每個線圈由相互串聯的若干線圈單匝構成，將線圈繞組兩端的主引出線與切換控制電路連接，另外通過計算在線圈繞組位于定子鐵芯線圈槽內的線圈的部分線圈單匝設有若干個不同的抽頭，將前述不同的抽頭與切換控制電路通過開關器件連接；

將所述切換控制電路與發電機的輸出端連接，再將發電機的輸出端連接輸出電壓監測電路，所述輸出電壓監測電路反饋連接切換控制電路；

切換控制電路每隔一定的時間周期根據輸出電壓監測電路的信號對比額定電壓選擇不同的抽頭的開關器件打開對線圈繞組兩端的主引出線電壓進行疊加，使發電機的輸出端輸出額定電壓。當發電機處于熱態工作時，電壓監測電路監測到發電機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的線圈單匝的匝數，使輸出電壓穩定。反之，則切換控制電路切換抽頭以減少每相所串聯的線圈單匝的匝數以使發電機輸出穩定的電壓。針對前述，在每相所串聯的線圈中抽取不同的線圈抽頭，通過改變電機線圈的抽頭，從而改變輸出電壓，達到發電機的輸出電壓穩定。

作為優選，所述開關器件為雙向可控硅。

作為優選，所述時間周期小于等于0.05秒。

因此，本發明具有結構簡單、體積小、精度高、可靠性高的特點。

附圖說明

圖1是本發明一種結構示意圖；

圖2是本發明電路結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。