[其他]永磁交流發電機電子穩壓器

無效

• 申請號: 88105250
• 申請日: 1988-04-16
• 公開（公告）號: CN88105250A
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發明（設計）人: 李執強
• 申請（專利權）人: 李執強
• 主分類號: H02P9/48
• 分類號: H02P9/48;G05F1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明用于無電瓶機動車輛，將永磁交流發電機輸出電壓穩定，屬于交通電器產品技術領域。

永磁交流發電機輸出電壓是隨轉速的變化而變化的，轉速低時，輸出電壓低，轉速高時輸出電壓高。為使輸出電壓相對穩定，在已有技術中，采用了技械電阻法、電子短路法、電子串聯法等穩壓措施。這些穩壓裝置的缺點是：結構復雜、性能差、工作不可靠，壽命短，難以推廣應用。

本發明的目的是設計一種電路簡單、工作可靠、性能優良的永磁交流發電機電子穩壓器，以確保車用電器在任何車速下的可靠正常工作，提高行車安全度，減少交通事故。

本發明利用了永磁發電機輸出內阻隨轉速升高而增大這一特點，采用了并聯式可控外電阻能量隨機泄放原理。它由負載電流檢測電路、控制開關、門限電壓控制電路、功率開關、功率電阻等五部分組成。下面結合附圖及實施例說明其工作原理。

附圖1是本發明的組成方框圖;

附圖2是本發明的工作電壓波形圖;

附圖3是本發明的實施例之一;

附圖4是本發明的實施例之二;

附圖5是本發明的實施例之三;

圖1中，K為負載開關、R_L為負載，R為功率電阻。工作原理如下：當K不閉合時，負載R_L中無電流，穩壓器不工作，發電機輸出電壓為自然輸出電壓。當K合上后，R_L中有電流，負載電流檢測電路產生控制信號輸出，該信號使控制開關接通，發電機輸出電壓加在門限電壓檢測電路兩端，若發電機輸出電壓值低于設定的門限電壓，門限電壓控制電路無輸出或輸出較小，功率開關不動作，R_L兩端電壓為發電機自然輸出電壓;若發電機輸出電壓值高于設定的門限電壓，門限電壓控制電路激勵功率開關，功率開關閉合，功率電阻R被并在發電機輸出端，R中有泄放電流流過，發電機內阻壓降增大，輸出電壓降低。當發電機轉速升高時，輸出電壓頻率升高，內阻增大，內阻壓降增大，輸出電壓被穩定在額定范圍內。

圖2中，U₀為發電機不加穩壓器時負載兩端的電壓，U_L為加穩壓器后負載兩端的電壓，U_D為設定的門限電壓。由圖2可知，加該穩壓器后，低轉速時穩壓器不影響發電機輸出，高轉速時，負載兩端電壓被穩定在額定范圍內，且正負半周對稱、無高壓脈沖輸出，保證了車用電子電器及其他電器的可靠工作。

圖3所示的實施例中，T為電流互感器，組成負載電流檢測電路;BCR₁為小功率雙向可控硅，組成控制開關電路;D₁、D₂為穩壓二極管，組成門限電壓控制電路;BCR為大功率雙向可控硅，組成功率開關;R為功率電阻。當負載接上后，電流互感器產生觸發電壓，BCR₁被觸發導通，若發電機輸出電壓值小于設定的門限電壓值（D₁或D₂的穩壓值、D₂或D₁的正向導通電壓、BCR₁導通壓降及BCR的觸發電壓之和），BCR截止，R中無泄放電流，穩壓器不起作用;當發電機輸出電壓值大于設定的門限電壓值時，BCR被觸發導通，R被并在發電機輸出端，輸出電壓被穩定。

附圖4所示的實施例，主要用于小功率永磁交流發電機，和圖3不同之處是，去掉了負載電流檢測電路及控制開關電路。其優點是電路簡單、成本低、易生產。缺點是在空載時穩壓器也工作，增加了發動機的動力負載，造成能量浪費，且穩壓器常時間工作，易產生過熱損壞，但用在小功率發電機中，適當采取散熱措施，亦能可靠工作。

附圖5所示的實施例，亦適用于小功率永磁交流發電機，和圖4不同之處是，由R₁、R₂、D組成門限電壓控制電路，通過調整R₁、R₂的值控制BCR的觸發電流實現門限電壓控制。D的作用是在負半周時將R₁短路，加大負半周觸發電流，使BCR正負半周工作對稱，改善輸出電壓正負半周的對稱性。

無電瓶車輛（如輕便摩托車、小拖拉機等），采用本發明后，配合相應功率的發電機，可使車用電器供電電壓在任何車速范圍內保持相對穩定，大大提高了這類車輛的行車安全度，減少交通事故。有電瓶小馬力車輛（如摩托車），采用本發明后，可去掉電瓶，從而克服了裝電瓶所帶來的成本高、重量重、維護困難、易腐蝕車體、壽命短等缺點。本發明在交通領域中有極大的實用價值、社會效益和經濟效益。本發明經實際運行，工作可靠、性能優良，具有國際先進水平。