[发明专利]轴带变速恒压无刷发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转发电机，尤其是一种轴带变速恒压无刷发电机。

背景技术

目前，同步发电机转速是恒定不变的，容易实现电压恒定，为满足汽车行驶时变速发电要求，由于转速是变化的，行驶发电电压会随转速而变化，但负载需要恒定的电压，因此，变速恒压是要解决的技术关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴带变速恒压无刷发电机，使汽车在行驶中能实现变速恒压发电。

本发明的技术方案为：轴带变速恒压无刷发电机由弹性联轴器、双绕组定子、主机转子、多极绕组励磁机、励磁切换电压调节器、转换开关、内风扇、外风扇、机座、前端盖、后端盖、转轴和轴承组成，机座内同轴式布置有带双绕组定子和多极绕组励磁机定子，转轴上与定子对应布置带绕组的主机转子和多极绕组励磁机转子，双绕组定子侧的机座止口上安装前端盖，前端盖与转轴间通过轴承安装，前端盖内转轴上安装内风扇，多极绕组励磁机定子侧的机座止口上安装后端盖，后端盖与转轴间通过轴承安装，双绕组定子有两套主绕组和一套带抽头的谐波绕组，主机转子有磁极绕组，多极绕组励磁机定子有多极励磁绕组，多极绕组励磁机转子有一套三相电枢绕组，多极绕组励磁机的转子一侧安装旋转整流器，三相电枢绕组端子与旋转整流器的三个桥臂连接，旋转整流器的直流输出端与主机转子的磁极绕组相连，多极绕组分三组引出与励磁切换电压调节器连接，谐波绕组通过转换开关与励磁切换电压调节器连接，双绕组通过转换开关可串联可并联，并输出二线与励磁切换电压调节器连接。

本发明的优点在于：轴带变速恒压无刷发电机能利用汽车发动机在汽车驻车时恒速驱动发电，也能随汽车行驶时变速驱动发电，变速时有稳定电压输出，为汽车上用电设备提供稳定电压的电源。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的电原理图。

图3为本发明的励磁切换电压调节器原理图。

具体实施方式

如图1所示，轴带变速恒压无刷发电机由弹性联轴器1、双绕组定子6、主机转子7、多极绕组励磁机10、励磁切换电压调节器9、转换开关8、内风扇4、外风扇12、机座5、前端盖2、后端盖11、转轴13和轴承3等组成。机座5内同轴式布置有带双绕组定子6和多极绕组励磁机10定子，转轴13上与带双绕组定子对应布置有带绕组的主机转子7，与多极绕组励磁机定子对应布置有多极绕组励磁机转子，双绕组定子侧的机座止口上安装前端盖2，前端盖与转轴间通过轴承3安装，前端盖内侧转轴上安装内风扇4，前端盖外侧的轴伸上装有弹性联轴器1，可与汽车发动机连接接受传动，多极绕组励磁机定子侧的机座止口上安装后端盖11，后端盖与转轴间通过轴承安装，后端盖外侧的轴伸上装有外风扇12。

如图2所示，双绕组定子有两套主绕组WZ和一套带抽头的谐波绕组WS，主机转子有磁极绕组WF，多极绕组励磁机定子有多极励磁绕组WE，多极绕组励磁机转子有一套三相电枢绕组WJ，多极绕组励磁机转子一侧安装旋转整流器XQ，三相电枢绕组端子与旋转整流器的三个桥臂连接，旋转整流器的直流输出端与主机转子的磁极绕组相连，多极绕组分三组引出与励磁切换电压调节器连接，谐波绕组通过转换开关8也与励磁切换电压调节器9连接，双绕组通过转换开关8可串联可并联，且输出二线与励磁切换电压调节器连接。

如图3所示，励磁切换电压调节器9由频率电压测量单元14、比较控制单元15、励磁切换单元17、励磁调节单元16构成，能进行励磁切换和励磁调节，该发电机在变速时稳定电压输出。

电机内部有内风扇4和循环风路，转子绕组间设计有通风道，内风扇将内部热量传导到片状机座上，电机外部有外风扇12和散热风路，机座上设计有片状散热筋，增大电机通风散热面积，驱散传导到机座上的热量，控制发电机的绕组温升。

该发电机在汽车驻车时发电工作原理：先将转换开关8转向使定子的双绕组处于并联状态，当转速达到额定1500r/min转速后，磁极剩磁磁场，由定子主绕组和谐波绕组切割，感应工频和谐波交流电源，谐波电源经电压调节器再加强和调节励磁，输出稳定的工频交流电源。

该发电机在汽车行驶时发电工作原理：先将转换开关8转向使定子的双绕组处于串联状态，当转速达到750r/min转速，磁极剩磁磁场，由定子主绕组和谐波绕组切割，感应工频和谐波交流电源，谐波电源经电压调节器再加强和调节励磁，在750～2300r/min的转速变化过程中，通过励磁切换电压调节器切换和调节励磁，输出稳定电压的交流电源。

励磁切换和调节原理：该发电机设置有多极绕组励磁机和励磁切换电压调节器，励磁切换电压调节器可检测到发电频率和电压，认定发电机所处的转速状态，转速较高时切换多极绕组使用多极绕组的三分之一进行励磁，降低励磁作用达到电压稳定，转速中等时切换多极绕组使用多极绕组的二分之一进行励磁，适中励磁作用达到电压稳定，转速较低时切换多极绕组使用多极绕组的全部进行励磁，提高励磁作用达到电压稳定。