[实用新型]开关电容发电机

说明书

技术领域

本实用新型属于发电机技术领域，特别是涉及一种开关电容发电机。 

背景技术

发电机与我们的生活息息相关，贯穿于能源、机械、汽车、加工制造等各行各业;有给我们提供大型电能的火、水、核、风等大型发电机，也有小型的汽车发电机，甚至有微型的手机充电发电机。优化发电机结构，改善发电机输出线路即可达到节省原动机动力、大幅节能的目的。 

发电机是指能将机械能或其他可再生能源变成电能的发电设备。其原理是在定子铁芯槽内放置A、B、C三相匝数相等的线圈，在转子铁芯槽上也有线圈，转子有N极和S极，当外面的直流电因电刷滑环通入转子线圈后在转子线圈上会产生磁力线，这磁力线方向是从N极到S极，发电机转子被原动机带动旋转时相当于该转子磁力线也在旋转，这过程被定子线圈所切割，在定子线圈中产生感应电动势(感应电压)，发电机和外面线路上的负载连接后输出发电。当发电机驱动负载时会在定子线圈内通过的电流形成旋转磁场，这个磁场的转速与转子的转动方向一致，转速相同，但是定子磁场落后于转子磁场，有一个夹角，所以定子和转子的转动方向相反，实际上是一个阻力矩(磁阻力)，阻力的大小与定子电流的大小以及定、转子磁场的夹角有关，这个磁阻力的大小与外界用电量也有关，用电量越大，磁阻力越大。这就是发电机的基本原理。 

目前，现有的发电机负载时的磁阻力为圆周磁阻力(360°)，在负载不变的情况下所产生的磁阻力是恒定的磁阻力，磁阻力是由发电机整个绕组形成的，这样，磁阻力较大，浪费了原动机动力。 

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可节省原动机动力、大幅节能的开关电容发电机。 

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种开关电容发电机，包括发电机和控制器，发电机的输出端与整流电路的输入端相连接，整流电路的一个输出端经继电器常闭触点与一次蓄能电容电路的一个输入端相连接，整流电路的另一个输出端与一次蓄能电容电路的另一个输入端相连接;一次蓄能电容电路的一个输出端经继电器常开触点与整流电路的一个输入端相连接，一次蓄能电容电路的另一个输出端与整流电路的另一个输入端相连接;整流电路的两个输出端分别经电感与二次蓄能电容电路的输入端相连接，二次蓄能电容电路 的一个输出端经二次蓄能电容控制电路与开关电源/变频器的一个输入端相连接，二次蓄能电容电路的另一个输出端与开关电源/变频器的另一个输入端相连接;所述控制器的一路控制端口经固态继电器与二次蓄能电容控制电路的控制端相连接，控制器的另一路控制端口经固态继电器与所述的继电器线圈相连接，所述控制器与电源相连接。 

为了保证二次蓄能电容的电压固定在设定值，在所述发电机的输出端与整流电路的输入端之间串联有绕组继电器，所述绕组继电器的控制端与检测电路的输出端相连接，检测电路的输入端与二次蓄能电容电路的输出端相连接，所述检测电路与电源相连接。当二次蓄能电容的电压超过设定值时，绕组继电器将断开发电机与整流电路的连接回路，当二次蓄能电容的电压低于设定值时，绕组继电器复位，整流电路与发电机接通。 

所述一次蓄能电容电路由六个一次蓄能电容并联组成，每个一次蓄能电容分别对应一个固态继电器和一个双掷继电器。 

所述继电器可由三极管替换，第一三极管的集电极与整流电路输出端的正极相连接，第一三极管的发射极与一次蓄能电容电路中的一次蓄能电容的一极相连接，整流电路输出端的负极与一次蓄能电容的另一极相连接;第一三极管的基极与第一固态继电器输出端的负极相连接，第一三极管的集电极经电阻与第一固态继电器输出端的正极相连接;第二三极管的集电极与一次蓄能电容的一极相连接，一次蓄能电容的另一极与整流电路输入端的负极相连接，第二三极管的发射极与整流电路输入端的正极相连接;第二三极管的基极与第二固态继电器输出端的负极相连接，第二三极管的集电极经电阻与第二固态继电器输出端的正极相连接。 

所述一次蓄能电容电路由六个一次蓄能电容并联组成，每个一次蓄能电容分别对应一个固态继电器和一组第一三极管、第二三极管。 

所述二次蓄能电容电路由五个二次蓄能电容并联组成。 

所述电源由发电机的一组绕组提供。 

为了滤波、消除干扰，在所述开关电源/变频器与二次蓄能电容控制电路之间串联有滤波电容。滤波电容也为蓄能电容作用，使二次蓄能电容有间隔的为开关电源/变频器供电，也使二次蓄能电容可以更多的储存电能。 

所述发电机的定子绕组型式为Δ型、Y型连接或多向多极式结构，发电机的转子为永磁式或电磁式结构。