[实用新型]混合激磁发电机

说明书

本实用新型涉及一种机动车用发电机，具体地说涉及一种农用机动车及各种减震性能很差的车辆适用的发电机。

目前，在多种农用车上广泛使用的是一种永久磁铁转子发电机，即永磁交流发电机。由于永久磁铁具有较强的磁场，一经转动即可在其周围的线圈中产生感生电动势，而不需要激磁。因此结构简单，成本低。但由于这种发电机的磁场是固定的，又无法调节，因此导致其输出电压随发动机转速变化而不稳定。例如，目前在农用车上广泛使用的发电机转速比一般在3∶1左右，这种发电机发出的电压比一般在2.5∶1。对于标定输出为12V的这种发电机而言，农用车在一些工作状态下由于发动机转速低，此时其实际输出在5～7V之间，依照标定电压安装的灯泡夜间工作时不能提供足够的照度，这样严重地影响着夜间的工作质量及安全。特别是夜间在乡间道路上行驶由于车速很低，使得发动机的转速也很低，因而车灯的照度会非常低，司机对于路面的情况往往不能及时察觉，经常在夜间发生事故。虽然一些司机采用低档位提高油门加大转速的办法提高发电机的输出，来提高车灯的照度。但这样会使车辆的耗油量比正常工作状态下增加2～3倍，同时在这种状态下工作也会加快发动机的磨损。显然上述问题会导致用户车辆的使用成本的增加，及导致工作质量底下，使得经济性变差，并且存在安全隐患。

目前在大多数机动车，如轿车、卡车、大型农用车等普遍采用的是一种硅整流发电机，这种发电机需备有蓄电池，工作时由蓄电池向其激磁线圈提供初始激磁电流从而发电。由于激磁电流的大小可以方便地控制，因此这种发电机的输出电压也可以很容易地调节，即只要在发动机的转速范围内，可以在不同的转速情况下保持发电机的输出电压稳定。但是这种发电机诸如在农用三轮车、小型拖拉机及其他一些减震性能很差的农用机械上使用非常容易使与其配用的蓄电池损坏，并且蓄电池的价格很贵，对其经常维护也需要支出一定的费用。所以这种发电机不适于在农用三轮车、小型拖拉机及其他一些减震性能很差的农用机械上使用。

虽然已经有人为改善永磁发电机的输出电压的稳定性，在其基础上做了一些改进，如在电路中并联或串联电子元件进行限幅稳压。但这种改进效果并不显著，而且元件功耗太大使用寿命也不长。另外，永磁发电机的一个固有的缺陷是由于磁铁存在着自然退磁而影响其输出特性的问题。

为解决上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的在于提出一种对磁铁退磁不敏感并有足够补偿的、不需要蓄电池就能输出稳定电压的混合激磁发电机。

为此，本实用新型的混合激磁发电机，包括一个机壳，一个固定在机壳中的定子，固定在机壳上的碳刷架及调节器，一个通过转轴可转动地安装在机壳上的转子及安装在转轴上的集电环、爪型磁极、永久磁铁和在转轴一端安装着的带动转子转动的皮带轮以及安装在皮带轮上的风叶。机壳可以由两端盖组成而定子则固定在两端盖之间。特别是所述转子上还具有一组与永久磁铁一同安装的激磁线圈；所述定子由一组向外输出电能的外电源线圈及一组向激磁线圈和所述调节器提供电能的内电源线圈共同组成；所述调节器由内电源线圈获得电能，其输入端与用电器并联而其输出端与与激磁线圈相联。

所述调节器由一个电源部分，一个检测电路部分，一个比较放大电路部分，一个电子开关部分及一个负载感应控制部分组成。

所述电源部分包括一个第一整流器及与第一整流器并联的一个第一电容，第一整流器的输入端与内电源线圈的输出端相联，而其输出端则与一个第一三极管及激磁线圈相联。

所述检测电路部分包括一个第二整流器及与第二整流器并联的第二电容、第一、第二电阻及第一稳压管，其输入端与用电器并联，而其输出端与比较放大电路中的运放电路的反向输入端相联。

所述比较放大电路中包括一个运放电路及一个稳压集成电路，运放电路的同向输入端接基准电压电路而其反向输入端与检测电路部分的输出端相联的，所述基准电压电路由第三、第四电阻组成。

所述电子开关部分包括一个与激磁线圈并联的二极管及与激磁线圈串联的电子开关，其中电子开关由第二及第三三极管构成，第二及第三三极管的集电极联在一起接激磁线圈，而基极通过第五电阻与比较放大电路部分的输出端相联、其发射极接地。

所述负载感应控制部分包括一个与负载串联的感应器，感应器的信号输出端通过与其并联的第三电容、第二稳压管及与其串联的第六电阻与控制电子开关部分工作与否的第一三极管相联。