[實(shí)用新型]一種交流發(fā)電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220418501.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN202759356U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳維加
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州星奢匯進(jìn)出口貿(mào)易有限公司
• 主分類號(hào): H02K16/00
• 分類號(hào): H02K16/00;H02K11/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種交流發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

逆變發(fā)電機(jī)由于其體積小，重量輕，電性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來在小型引擎發(fā)電機(jī)領(lǐng)域發(fā)展很快。現(xiàn)有的逆變發(fā)電機(jī)的工作原理是采用一個(gè)高頻發(fā)電機(jī)發(fā)出一個(gè)頻率較高的等幅交流電，通過整流方法將該交流電整流成一個(gè)恒定的直流電，再通過逆變電路將其轉(zhuǎn)換成所需要的交流電，俗稱ADA方式。由于現(xiàn)有的ADA逆變電路是通過橋式電路，采用IGBT功率晶體管對(duì)直流電斬波，再通過LC電路對(duì)該波形進(jìn)行整形，還原成交流正弦波。因?yàn)椴捎肐GBT功率晶體管在斬波頻率20K的狀態(tài)下工作會(huì)產(chǎn)生較大的開關(guān)損耗，造成晶體管的發(fā)熱及功率的損失，降低了效率，同時(shí)用來對(duì)斬波后波形進(jìn)行整形的大功率電感也會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，造成較大的損耗。同時(shí)20K斬波頻率的多次諧波會(huì)產(chǎn)生可發(fā)射的高頻無線電電磁波，如要將發(fā)電機(jī)功率做的更大，則無線電電磁波也更大，這將無法通過現(xiàn)有的歐洲EMC認(rèn)證要求。

當(dāng)然現(xiàn)有技術(shù)中亦有通過對(duì)較高頻率等幅交流電直接用可控整流方法整流，同時(shí)控制其不同時(shí)間的導(dǎo)通角來獲得接近正弦波波形的交流電，但波形失真度較大，而且在不同負(fù)載下失真度變化更大，從而無法滿足許多用電器的要求。且從成本角度ADA逆變方式所使用的IGBT大功率晶體管，大容量電解電容，大功率電感的價(jià)格都較高，且IGBT晶體管規(guī)格隨著電流的增大，價(jià)格成指數(shù)倍的增加，所以要制造5千瓦以上或更大功率的發(fā)電機(jī)成本將更高。所以目前逆變發(fā)電機(jī)還很難替代傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)。

兩個(gè)高頻交流電疊加后會(huì)產(chǎn)生具有包絡(luò)線的交流電是公知的原理方法，這種方法可產(chǎn)生出波形失真度小的正弦波交流電，然而上述原理方法還未利用在交流發(fā)電機(jī)行業(yè)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是：提供一種交流發(fā)電機(jī)，其相比背景技術(shù)中涉及的現(xiàn)有發(fā)電機(jī)，不僅結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)工藝方便，節(jié)約原材料，成本低廉，而且波形失真度小，抗干擾能力強(qiáng)，發(fā)電效率高。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種交流發(fā)電機(jī)，包括作為動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于還包括兩個(gè)具有不同磁極數(shù)的多極高頻發(fā)電機(jī)、高頻整流電路、導(dǎo)電環(huán)、碳刷和橋式低頻換向電路；所述兩個(gè)多極高頻發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子安裝在同一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子軸上，所述導(dǎo)電環(huán)也安裝在該轉(zhuǎn)子軸上并與碳刷接觸；所述兩個(gè)多極高頻發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子線圈串聯(lián)后與高頻整流電路輸入端連接，而高頻整流電路的輸出端接導(dǎo)電環(huán)后由碳刷再經(jīng)橋式低頻換向電路輸出正弦波交流電，或者所述高頻整流電路的輸出端經(jīng)橋式低頻換向電路后再接導(dǎo)電環(huán)由碳刷輸出正弦波交流電。

優(yōu)選的，本實(shí)用新型中所述兩個(gè)多極高頻發(fā)電機(jī)均為外定子內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，并且它們的定子固定在同一個(gè)定子套內(nèi)。

本實(shí)用新型中如按照轉(zhuǎn)子3000轉(zhuǎn)/分，輸出交流電頻率50Hz的通用要求，其中一個(gè)多極高頻發(fā)電機(jī)與另一個(gè)多極高頻發(fā)電機(jī)的周波數(shù)差優(yōu)選兩周，即產(chǎn)生兩個(gè)周期變化的調(diào)幅疊加波形，所述兩個(gè)周期變化的調(diào)幅疊加波形通過高頻整流后形成一個(gè)50Hz正弦波交流電被整流后的正向直流脈動(dòng)電壓波形，再將該直流脈動(dòng)電壓通過橋式低頻換向電路換向，最終輸出所需的正弦波交流電。

優(yōu)選的，本實(shí)用新型中所述兩個(gè)不同磁極數(shù)的多極高頻發(fā)電機(jī)發(fā)出的高頻交流電串聯(lián)后輸出的包絡(luò)線波形的過零點(diǎn)與所述橋式低頻換向電路的換向點(diǎn)角度對(duì)齊。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中還包括電壓控制電路，所述高頻整流電路的輸出端先與所述電壓控制電路相連，再依次經(jīng)導(dǎo)電環(huán)、碳刷和橋式低頻換向電路輸出；或者所述高頻整流電路的輸出端依次經(jīng)導(dǎo)電環(huán)、碳刷、電壓控制電路和橋式低頻換向電路輸出；或者所述高頻整流電路的輸出端先與所述電壓控制電路相連，再依次經(jīng)橋式低頻換向電路、導(dǎo)電環(huán)和碳刷輸出；所述電壓控制電路用于對(duì)高頻整流后的直流脈動(dòng)電壓大小進(jìn)行調(diào)整從而達(dá)到交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定。

當(dāng)然更進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中所述高頻整流電路和電壓控制電路均安裝在轉(zhuǎn)子軸上，并與兩個(gè)多極高頻發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)。具體實(shí)施時(shí)，承載高頻整流電路和電壓控制電路的電路板可與轉(zhuǎn)子軸上用于固定兩個(gè)多極高頻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子支架相固定。

本實(shí)用新型除開上述的在高頻整流環(huán)節(jié)采用電壓控制電路對(duì)整流后的直流脈動(dòng)電壓進(jìn)行調(diào)整的方法之外，還提供另一種調(diào)壓手段如下：