[实用新型]复合式汽车交流发电机

说明书

本实用新型是涉及一种可用于汽车、拖拉机等机动车的复合式汽车交流发电机。  

中国专利曾公开过“无刷永磁汽车发电机”(专利号：9421492.5)，其转子是由左右爪子构成，在尖部顶嵌装有极性相异的永磁块，由于永磁块是安装在爪子上(见附图1)，励磁磁场在爪子上流过时，在A区处会产生磁旋区，使流过爪尖的磁通受到损失，不利于励磁磁场和永磁磁场的互相作用，如果励磁线圈的电流流向改变时，会由于A区的磁旋，产生磁损，因而难以实际应用，也不便采取改变励磁线圈电流方向来恒压。

本实用新型的目的就是提供一种能消除磁旋作用，可采用新的恒压装置，使输出电压维持恒压的，稳压效果好的复合式汽车交流发电机。

本实用新型的解决方案是这样的：将永磁块6以左右爪子(1，5)极性相异的规律安装在爪子尖部，永磁块6一端平齐爪子尖部或向外伸出少许从而使励磁磁场在爪子上流过进不会产生磁旋区，流过爪尖的磁通不受损失的流过，使励磁磁场和永磁磁场的互相作用达到最大。由于流过爪子的磁场没有损失，因此可以采用新的恒压调节器对输出电压进行调节，恒压调节器的工作原理是通过对输出电压在设定值的高低来控制双桥式电子开关换向电路进行控制，改变励磁线圈3的电流流向，从而改变流过爪子的磁通，利用励磁绕组所产生的正反磁场与转子爪极上的永磁方向叠加或反叠加，使转子整体磁通增加或下降，实现恒压输出的目的。

本实用新型的优点是消除了磁旋作用，磁场无损耗，采用新的恒压装置，输出电压恒定不变，稳压效果好，使用方便。

附图是本实用新型的实施例：

附图1是现有技术中永磁块在爪极上的结构示意图。

附图2是本实用新型中永磁块6在爪极上的结构示意图。

附图3是本实用新型转子结构示意图。

附图4是A向局部视图。

附图5是恒压调节器电原理图。

附图6是励磁电流与永磁体磁场正叠加原理示意图。

附图7是励磁电流与永磁体磁场反叠加原理示意图。

附图8是晶体管开关(T1、T2、T3、T4)采用达林顿管的连接示意图。

本实用新型的转子是由左爪子1和右爪子5构成，励磁线圈3绕在转轴2上，恒压调节器4由输出电压的高低控制励磁线圈3的电流流向，从而调节输出电压，在爪极尖部装有极性相异的永磁块6，永磁块6以左右爪子(1，5)极性相异的规律安装在爪子尖部，永磁块6一端平齐爪子尖部或向外伸出少许。

恒压调节器4内设有双桥式换向开关电路，励磁线圈3接到此开关电路中，由输出电压在设定阀值的高低对双桥式换向电路进行控制，改变励磁线圈3的流向。

恒压调节器4电原理图如附图5所示，由(IC1、IC2)构成对输出电压进行取样的取样电路，取样电路的输出控制双桥式电子开关换向电路进行换向，其中双桥式换向电路是采用晶体管(T1、T2、T3、T4)构成。

本实用新型工作过程如下：

当发电机开始旋转时，发电机定子绕组7切割过转子上的永磁场，随之产生电压输出，此时，电压低于额定电压值，恒压调节器4内的取样电路使IC2导通输出高电位，IC1还未达到设定值，输出低电位。IC2输出的高电位使晶体管(T2、T3)导通、晶体管(T1、T4)截止，励磁线圈3电流从T3→励磁线圈3→T2→地，该回路在励磁线3所产生的磁场方向φ₁与爪极上永磁体6的永磁方向φ₂一致，形成正叠加，在转子爪极的总磁通量φ为(永磁φ₂+励磁φ₁)，即φ＝φ₁+φ₂，得到极大增加，如附图6所示，这时，输出电压快速升高。

随着发电机转速的增加和用电减少，电路输出的电压高于额定值时，取样电路使IC1导通，输出高电位，使晶体管(T5、T1、T4)导通，由于T5导通，晶体管(T2、T3)截止，励磁线圈3电流从T1→励磁线圈3→T4→地，该回路在励磁线圈3所产生的磁场方向φ₁与爪极永磁体6的永磁方向φ₂相反，形成反叠加，即φ＝φ₁-φ₂，削弱了整体磁通，实现迅速降低发电机电压的目的，使输出电压恒定。

本恒压调节器4所采取的取样电路可视需要选用其它电路代替，其输出的信号使双桥式电子开关换向从而改变励磁线圈3的电流流向均属于本实用新型保护范围，电子开关可以采用晶体管(T1、T2、T3、T4)，也可以采用晶闸管或继电器等开关构成，还可采用附图8所示的达林顿管接法，即A、B、C三点接到附图5的A、B、C三点。本实施例中，IC1、IC2是采用线性放大器，也可采用LM339等作电压比较器，也可用分离元件制成取样电路。