[其他]交流機高正壓管差激式調節電路

無效

• 申請號: 87100388
• 申請日: 1987-01-19
• 公開（公告）號: CN87100388A
• 公開（公告）日: 1988-01-13
• 發明（設計）人: 萬德鴻
• 申請（專利權）人: 萬德鴻
• 主分類號: H02P9/38
• 分類號: H02P9/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

交流機高正壓管差激式調節電路屬于各種配有三相交流發電機的電壓調節器電路。

現有配裝三相交流發電機的汽車、拖拉機等電壓調節器有：電磁振動式（機械式）、晶體管式（包括《汽車》專利文獻通報1983·5P46·US4310792·HO11-27·83·5·26168“半導體電壓調節電路”MITQ????82·1·12）和晶體管與集成電路混合式。它們電路原理上都是把調節器與發電機場繞組串接，並以“開關”狀態工作，隨發電機端電壓高低自動而重復地斷開或接通場繞組中的電流，使激磁電流減小或增大，達到電壓調節目的。電磁振動式存在觸點火花電蝕和觸點電流不能適應汽車發電機功率日益增大的需要，且激磁失效率約為0.02%;晶體管式調節器存在分立元件多、工作可靠性差;晶體管與集成電路混合式調節器目前還存在高溫下穩定性不夠、元件多、工藝復雜、成本高且激磁失效率約為0.01%（見1986·2·《汽車電器》P34“汽車用混合式集成電路調節器”）。

本發明交流機高正壓管差激式調節電路，見附圖1和2所示（附圖1為負極接地電路，附圖2為正極接地電路）。高正壓二極管D與場繞組φ₂串接后再跨接在發電機輸出電壓端，φ₂中的電流I₂與主場繞組φ₁的電流I₁方向相反，造成合磁通φ，且φ＝φ₁-φ₂。只需適當選擇高正壓二極管D的正向導通電壓值（見專利申請說明書“高正壓二極管”）和兩個場繞組φ₁、φ₂的安匝數比例，便可獲得發電機所需電壓的穩定調節值。為減少高正壓管的功率損耗，場繞組φ₂的安匝數確定后應取較多匝數和較小電流值。電壓調節原理如下：

發電機端電壓????U＝K·φ·n????（1）

式中：????K-發電機結構常數;

φ-發電機場繞組中的磁通;

n-發電機轉速。

本發明發電機場繞組中的磁通為φ＝φ₁-φ₂，代入（1）式到：

U＝K·n·（φ₁-φ₂） （2）

當發電機低轉速時，端電壓低，高正壓二級管D不導通，由于I₂＝0、φ₂＝0，則有φ₁＝φ。因場繞組φ₂中串有高正壓二極管D，它有一個“死區電壓”值，當發電機輸出端電壓低于“死區電壓”時，二極管D不能導通，端電壓按（1）式建立;發電機高轉速時，輸出端電壓值超過高正壓管D的“死區電壓”值而導通，則I₂＝0，發電機場繞組中有φ₂，總磁通φ＝φ₁-φ₂被削弱，端電壓按（2）式建立而轉變為差激式發電機工作特性。從高正壓二級管正向外特性分析，它既有一個“死區電壓”下限，又有一個I_D隨U_D迅速上升而造成發電機端電壓被“箝位”的上限值。

本發明交流機高正壓二極管差激式調節電路的特征是：既利用了高正壓二極管的下限“死區電壓”和上限“箝位”特性，又取發電機的差激式磁場外特性相結合，使交流發電機端電壓達到自動調節的目的。

交流機高正壓管差激式調節電路的優點是：

（1）發電機端電壓的調節過程是以自動而平穩調節的外特性完成，它較現有調節器以開關振動工作狀態產生的波動外特性電壓調節原理更優越;

（2）高正壓二極管D與場繞組φ₂串接后再與主場繞組φ₁成並聯電路，使得總回路中等效阻抗降低，感性電路中的時間常數τ值增大，發電機輸出電路因點火過程中產生的高壓脈沖與拋負荷（負荷切換）產生的高壓脈沖電壓峰值降低，對發電機電路中其他半導體元器件如整流管、高正壓二極管的反向耐壓值的技術參數要求可降低，使它們工作的可靠性得到提高;

（3）本發明高正壓管差激式調節電路的調節器只需一個高正壓單向二極管。因此使得調節器結構非常簡單，並帶來生產制造工藝的大大簡化、成本降低，相當于混合集成電路式調節器的五分之一左右;

（4）本發明高正壓管差激式調節電路的調節器，因其電路原理上的優點而帶來對高正壓二極管技術參數要求降低和工作可靠性提高，不易出現發電機因調節器故障產生激磁失效而影響電機正常工作。