專利名稱：：雙三相硅整流發(fā)電機的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬發(fā)電機
技術領域：
，具體涉及一種汽車配套用雙三相硅整流發(fā)電機。
背景技術：
：汽車發(fā)電機是給整車提供電力的電源裝置?，F(xiàn)代汽車中的電氣設備在完善和充實中不斷更新，但是發(fā)電機依然沿用著傳統(tǒng)的三相硅整流發(fā)電機向直流負載供電。近年來，隨著人們對汽車的使用性能日益注重，特別是對駕駛的舒適性、安全性、可靠性、行駛速度以及自動監(jiān)控等要求越來越高，促使機動車輛在設計時注重優(yōu)選先進的電子設備和電動執(zhí)行裝置。目前這些部件已經(jīng)成為機動車輛設備中的基礎性配置。設備的增加、耗散電功率的攀升，電路系統(tǒng)中的負荷性質也在發(fā)生著更大的變化，這就對電源供電品質與功率提出了針對性更高的技術指標要求。傳統(tǒng)的三相硅整流發(fā)電機，在現(xiàn)代汽車電路系統(tǒng)中供電已經(jīng)反映出直流輸出脈動系數(shù)和交流波形畸變率較大，電磁噪聲振幅較陡較高，以及由此帶來對車載電路系統(tǒng)的傳導干擾和對周圍環(huán)境輻射性的無線電騷擾，使車載的某些設備有時受到影響不能正常工作甚至損壞的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象已經(jīng)受到電機設計者和產(chǎn)品開發(fā)商不同程度的關注，都在探索新的技術方案，為提高車用電源品質，消除電磁污染源，凈化周圍環(huán)境，為電路系統(tǒng)中的電氣設備能安全、可靠的工作再進一步提供良好的基礎條件而努力?，F(xiàn)已經(jīng)成為汽車發(fā)電機發(fā)展進程中研究新課題的動力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是針對傳統(tǒng)的三相硅整流發(fā)電機電氣性能和輸出特性存在的不足與缺欠，經(jīng)過基礎性研究與分析，開發(fā)制造出一種設計合理、低速性能好、結構緊湊、功率密度高，尤其是具有低波紋系數(shù)、低交流波形畸變率與低電磁噪聲的新一代雙三相硅整流發(fā)電機。達到替代目前使用的傳統(tǒng)特性的三相硅整流發(fā)電機，為現(xiàn)代汽車提供潔凈、優(yōu)質、功率充足的電能目的。這種雙三相硅整流發(fā)電機，由y/Δ型電樞總成F、六相七臂橋式全波硅整流裝置、勵磁繞組L和電壓調(diào)節(jié)器V組成。雙三相硅整流發(fā)電機其特征在于y/Δ型電樞總成F的結構是在同一個定子鐵芯中嵌置雙套三相繞組，再將它們分別聯(lián)結成y形結構和△形結構的雙套電樞繞組，公用一個電磁回路系統(tǒng)，每套電樞繞組又自成獨立的三相交流回路，共六相A、B、C和A′、B′、C′輸出端；每套電樞繞組中的感應電動勢相位均相差120°電氣角度，而雙套電樞繞組之間對應的交流線電壓相位相差30°電氣角度；雙三相硅整流發(fā)電機運行時，y/Δ型電樞總成F，同期輸出兩路特性不同的三相交流電流——轉速輸出特性曲線，兩路三相交流電流輸入到六相七臂橋式全波硅整流裝置中整流，自動的同步合成輸出一路新的直流電流——轉速輸出特性曲線的工作模式，并且在每360°電氣角度周期中具有12個脈動波的整流效果。六相七臂橋式全波硅整流裝置由六支硅整流橋臂和一支雪崩型硅整流橋臂，共七支橋臂并聯(lián)組成。這其中六支硅整流橋臂由硅整流元件D1與D6、D3與D4、D5與D2、D7與D12、D9與D10、、D11與D8每兩只串聯(lián)組成。這樣提高了容量，避免了三相整流橋臂中兩只硅整流元件直接并聯(lián)使用方式，相對解決了兩只硅整流元件之間，因受條件所限定難以實施的均流技術要求。而雪崩型硅整流橋臂由雪崩型硅整流元件D16與D17串聯(lián)組成。它具備了整流、消波限幅，尤其在主回路系統(tǒng)中負荷性質呈現(xiàn)感性狀態(tài)在過渡過程中能及時發(fā)揮續(xù)流作用。y/Δ型電樞總成F的雙三相A、B、C和A′、B′、C′輸出端，分別與六相七臂橋式全波硅整流裝置中的六支硅整流橋臂連接，另一支雪崩型硅整流橋臂承擔電路中由于電瞬變所產(chǎn)生的行波進行消波限幅抑制干擾作用，它們統(tǒng)一組合成了六相七臂硅整流電路系統(tǒng)向直流負載供電。本發(fā)明試生產(chǎn)的產(chǎn)品，已經(jīng)配裝在輕型輪式裝甲通訊車上進行越野和城市區(qū)域內(nèi)的道路試驗，結果證明雙三相硅整流發(fā)電機穩(wěn)定的向車載控制設備、電子通訊設備提供高品質的充足的電力，同時維護了周圍環(huán)境原有電磁場的潔凈程度。實踐驗證了產(chǎn)品技術性能優(yōu)良、運行可靠。雙三相硅整流發(fā)電機已通過臺架型式試驗。各電壓等級、部分型號發(fā)電機的部分熱態(tài)輸出電流記錄結果如下表所示<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="753">型號機體重Kg試驗電壓V1500r/min1800r/min2000r/min3000r/min6000r/min電流A電流A電流A電流A電流AJFZ2116≤7.513.573115130168185JFZ2211≤7.52731576898116JFZ2214≤11276193106132144</table></tables>下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。圖1是本發(fā)明雙三相硅整流發(fā)電機電氣原理圖。圖2是示出了雙三相硅整流發(fā)電機六相七線制整流系統(tǒng)的電氣原理圖。圖3是示出了雙三相硅整流發(fā)電機六相交流電壓、六相交流相序、相關電氣角度、直流電壓U和整流波形圖。圖4分別示出了本發(fā)明y/Δ型電樞的發(fā)電機、傳統(tǒng)的y形電樞的發(fā)電機、傳統(tǒng)的Δ形電樞的發(fā)電機它們各自電流——轉速輸出特性曲線圖。圖1所示本發(fā)明雙三相硅整流發(fā)電機電氣原理圖，圖中描述了y/Δ型電樞總成F的雙三相輸出A、B、C和A′、B′、C′計六相各端，分別連接在六相七臂橋式全波硅整流裝置中由整流元件D1至D6和D7至D12組成的六支硅整流橋臂上。而這六支硅整流橋臂與由雪崩型硅整流元件D16和D17串聯(lián)組成的一支雪崩型硅整流橋臂，共七支橋臂并聯(lián)連接在B+端；B+端連接車內(nèi)主電路系統(tǒng)，七支橋臂另一端并聯(lián)在接地端；硅整流元件D15、D14、D13的陽極各端，分別連接在y/Δ型電樞總成F中輸出的A′、B′、C′端，它們的另一陰極端并聯(lián)在一起構成勵磁直流電源輸出端；電壓調(diào)節(jié)器V和勵磁繞組L的輸入端連接在勵磁直流電源端，勵磁繞組L另一端再與電壓調(diào)節(jié)器V的電壓調(diào)節(jié)端連接，電壓調(diào)節(jié)器V的輸出端連接在接地端，勵磁直流電源同時經(jīng)電阻PTC至D+端，D+端與車內(nèi)控制電路連接；吸收電路中電容C的兩端分別連接在B+端、接地端。圖2示出了雙三相硅整流發(fā)電機的六相七線制電氣原理。它的主要特征在y/Δ型電樞總成F中的Y形結構電樞繞組中性點處引出一個中性端N，連接到雪崩型硅整流元件D(16)、D(17)串聯(lián)組成的雪崩型整流橋臂對應的接線端N處。雪崩型整流橋臂再與雙三相輸出端A、B、C和A′、B′、C′所連接的六支硅整流橋臂并聯(lián)。電氣原理圖2中其它電子、電器元件的連接方式與標注，以及工作的過渡過程與圖1所描述一致。圖3示出了雙三相硅整流發(fā)電機的y/Δ型電樞總成F所輸出的雙三相交流電壓的Uab、Ubc、Uca和Uab′、Ubc′、Uca′相序，雙套電樞繞組之間對應的交流線電壓相位相差30°電氣角度，同時示出了整流后的直流電壓U。在360°電氣角度每周期中具有12個脈動波的整流效果和直流脈動波紋，由此反映出抑制了交流電磁噪聲和交流波形畸變率，增大了發(fā)電機電磁負荷能力。圖4示出了雙三相硅整流發(fā)電機它自動的同步合成y/Δ型電樞特有的直流電流——轉速輸出特性曲線的工作模式，同時也示出了y形電樞、Δ形電樞兩種結構的發(fā)電機，它們的交流——轉速輸出特性曲線的工作模式。這三條曲線之間的對比，充分表明了y/Δ型電樞的雙三相硅整流發(fā)電機轉速在n0至nL這低中速區(qū)段運行過程中輸出電流IL上升率在大幅度提升。轉速在nL至nR中高速區(qū)段運行過程中輸出電流IR一直保持高于Δ形電樞結構的發(fā)電機。使車輛處在怠速、緩速和高速行駛中一直獲得充足的電能，相對也就節(jié)省了燃油。具體實施例方式本發(fā)明雙三相硅整流發(fā)電機的實施例、電氣原理、電路連接關系如圖1所示。它的結構是由嵌置在一個定子鐵芯中的y/Δ型電樞總成F、六相七臂橋式全波硅整流裝置、勵磁繞組L、電壓調(diào)節(jié)器V和電阻PTC、電容C組成。六相七臂硅整流系統(tǒng)中的雙三相交流電壓U輸入、直流電壓U輸出、整流波紋特征如圖3所示。實施例雙三相硅整流發(fā)電機直流電流輸出特性如圖4中的y/Δ型電樞曲線所示。除了上述所對應圖1電路和結構特征的實施例，還有其它結構與性能上的變型，而不脫離本發(fā)明實質范圍。如圖2所示，由雙三相硅整流發(fā)電機y/Δ型電樞總成F中的Y形結構電樞繞組中性點處，再引出一個中性端N，連接在雪崩型硅整流元件D17和D17串聯(lián)組成的橋臂N接線端上，然后與雙三相A、B、C和A′、B′、C′輸出端所連接的六支硅整流橋臂并聯(lián)組成六相七線制整流系統(tǒng)輸出向直流負載供電，達到發(fā)電機在高速運行條件下，進一步提高輸出電功率的目的。以上說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也不并限于上述舉例。本
技術領域：
的普通技術人員，在本發(fā)明的實質范圍內(nèi)作出顯而易見的置換、改型、元器件的增減，這樣的變換均落在本發(fā)明的保護范圍。權利要求1.一種雙三相硅整流發(fā)電機，由y/Δ型雙套電樞繞組總成F、六相七臂橋式全波硅整流裝置、勵磁繞組L和電壓調(diào)節(jié)器V組成。雙三相硅整流發(fā)電機其特征在于y/Δ型雙套電樞繞組總成F的結構是在同一個定子鐵芯中嵌置雙套三相繞組，將它們再分別聯(lián)結成Y形結構和Δ形結構的雙套電樞繞組，它們共用一個電磁回路系統(tǒng)，每套電樞繞組又自成獨立的三相交流回路，共六相A、B、C和A′、B′、C′輸出；每套電樞繞組中的感應電動勢相位均相差120°電氣角度，而雙套電樞繞組之間對應的交流線電壓相位相差30°電氣角度；雙三相硅整流發(fā)電機運行時y/Δ型電樞總成F，它同期輸出兩路特性不同的三相交流電流——轉速輸出特性曲線，兩路三相交流電流經(jīng)六相七臂橋式全波硅整流裝置整流，自動的同步合成一路新的直流電流——轉速輸出特性曲線工作模式，并且在每360°電氣角度周期中具有12個脈動波的整流效果。2.權利要求1所述雙三相硅整流發(fā)電機的結構中，六相七臂橋式全波硅整流裝置其特征在于由六支硅整流橋臂和一支雪崩型硅蒸餾橋臂，共七支橋臂并聯(lián)組成。這其中六支硅整流橋臂分別由硅整流元件D(1)與D(6)、D(3)與D(4)、D(5)與D(2)、D(7)與D(12)、D(9)與D(10)、D(11)與D(8)每兩只串聯(lián)組成；而雪崩型硅整流橋臂由雪崩型硅整流元件D(16)與D(17)串聯(lián)組成，這支橋臂具備削波限幅和續(xù)流、整流的功能。3.根據(jù)權利要求1和2所述的雙三相硅整流發(fā)電機，其特征在于所述的y/Δ型電樞總成F中雙三相A、B、C和A′、B′、C′輸出端分別聯(lián)接在六相七臂橋式全波硅整流裝置中六支硅整流橋臂各接點上，六支硅整流橋臂與一支雪崩型硅整流橋臂并聯(lián)后再與直流輸出端B+連接，通過B+端和車內(nèi)主電路系統(tǒng)連接，六相七臂橋式全波硅整流裝置的負極端聯(lián)接在接地端；硅整流元件D(15)、D(14)、D(13)的陽極端分別與交流輸出端A′、B′、C′連椄，三個陰極端并聯(lián)在一起輸出勵磁直流電源；勵磁繞組L和電壓調(diào)節(jié)器V，它們的一端連接在勵磁直流電源上，勵磁繞組L的另一端再與電壓調(diào)節(jié)器V的電壓調(diào)節(jié)端連接，電壓調(diào)節(jié)器V的輸出端連接在接地端；勵磁直流電源同時也經(jīng)過電阻PTC連接D+端，D+端與車內(nèi)控制電路系統(tǒng)連接；吸收電路的電容C一端連接在B+，另一端連接在接地端4.根據(jù)權利要求1至3所述的雙三相硅整流發(fā)電機，其特征在于從它的y/Δ型電樞總成F中Y形結構電樞繞組中性點處，引出一條中性線，連接在由雪崩型硅整流元件D(16)與D(17)串聯(lián)組成的雪崩型硅整流橋臂上N接線端處，然后再與雙三相A、B、C和A′、B′、C′端所連接的六支硅整流橋臂并聯(lián)，組成六相七線制的整流系統(tǒng)。全文摘要本發(fā)明公開了一種汽車用的雙三相硅整流發(fā)電機。這種發(fā)電機它采用雙電樞繞組發(fā)電，通過六相七臂硅整流系統(tǒng)，將兩路工作特性不同的三相交流電流——轉速輸出特性曲線，自動的同步合成一路新的直流電流——轉速輸出特性曲線，以這種工作模式向負載供電。該系統(tǒng)輸出不但在360°電氣角度周期內(nèi)具有12個脈動波整流效果，而且使發(fā)電機的電磁負荷潛在能力得到充分發(fā)揮。由此發(fā)電機的功率密度獲得提高。在有效技術措施作用下，抑制了交流波形畸變，削減了直流脈動系數(shù)，凈化了電路系統(tǒng)中電瞬變傳導性的干擾和電磁波對周圍環(huán)境產(chǎn)生輻射性的騷擾污染，顯著提高了直流輸出的供電品質。文檔編號H02K11/00GK1866695SQ20061004384公開日2006年11月22日申請日期2006年4月24日優(yōu)先權日2006年4月24日發(fā)明者周英林,劉銳,韓磊申請人:周英林