專利名稱：拖拉機(jī)用一體化永磁恒壓發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電氣設(shè)備領(lǐng)域中，拖拉機(jī)用交流發(fā)電機(jī)，特別是一種配用電子調(diào)節(jié)裝置的機(jī)電一體化的拖拉機(jī)用永磁恒壓發(fā)電機(jī)。
目前，為拖拉機(jī)配套的照明用交流發(fā)電機(jī)一般采用永磁式發(fā)電機(jī)，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的原因，該類發(fā)電機(jī)在柴油機(jī)低速時(shí)，輸出電壓較低，使拖拉機(jī)夜間作業(yè)、會(huì)車、轉(zhuǎn)彎或路面情況較差等低速行駛時(shí)，照明燈不夠亮，影響操作?，F(xiàn)有技術(shù)解決的辦法是提高發(fā)電機(jī)低速電壓，如外加轉(zhuǎn)用調(diào)節(jié)器或蓄電池等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。蘇聯(lián)專利US2988405，便是采用此技術(shù)方案，雖然改善了電壓的穩(wěn)定性，但存在增加投資，不能實(shí)現(xiàn)與機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)的缺陷。另外一種較好的技術(shù)措施是中國(guó)專利91211983.7拖拉機(jī)用恒壓交流發(fā)電機(jī)，它采用了機(jī)電一體化，成本與同類永磁交流發(fā)電機(jī)相當(dāng)，性能可靠，但由于轉(zhuǎn)子是繞組與永久磁體共同勵(lì)磁的轉(zhuǎn)子，配有帶滑環(huán)和電刷結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)易勞損影響使用壽命。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述不足之處，提供一種電子調(diào)節(jié)裝置與電機(jī)一體化的、無(wú)滑環(huán)和電刷結(jié)構(gòu)的拖拉機(jī)用永磁恒壓交流發(fā)電機(jī)，在拖拉機(jī)最低工作轉(zhuǎn)速或最高工作轉(zhuǎn)速時(shí)均能保證電壓恒壓輸出，工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，成本低。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的。
設(shè)計(jì)制造一種新型的永磁式拖拉機(jī)用恒壓交流發(fā)電機(jī)，其特征是電機(jī)整體結(jié)構(gòu)分為轉(zhuǎn)子、定子和發(fā)電機(jī)一體結(jié)構(gòu)的控制模塊三部分組成。
其轉(zhuǎn)子是永磁體組成的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子，由幾塊軸向磁化永磁體、爪極和鋼軸及防漏磁內(nèi)套組成。沿軸向磁化的幾塊永磁環(huán)通過(guò)爪極將磁場(chǎng)分布為幾段徑向多極磁場(chǎng)。為防止轉(zhuǎn)子鋼軸將幾塊永磁環(huán)磁通漏掉，在永磁環(huán)、爪極與鋼軸之間采用阻磁材料的防漏磁內(nèi)套。
定子由定子鐵芯、單相電樞繞組、外殼、端蓋構(gòu)成，內(nèi)部電樞繞組采用整距雙層一路串聯(lián)結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)與通常的單相永磁發(fā)電機(jī)定子相同。
與發(fā)電機(jī)一體化安裝的控制模塊的安裝形式與中國(guó)專利91211983.7相同，即電子控制電路和發(fā)電機(jī)出線端用固化樹(shù)脂澆鑄成控制模塊，直接安裝在發(fā)電機(jī)端蓋或定子機(jī)殼的出線盒內(nèi)。不同之處是并聯(lián)式電子調(diào)節(jié)模塊中設(shè)置零電流封鎖電路，采用由非晶薄鋼帶繞制的微型電流互感器，通過(guò)控制觸發(fā)可控硅T1，從而使發(fā)電機(jī)空載時(shí)調(diào)節(jié)器不工作。
電控制電路采用并聯(lián)式半波相控技術(shù)控制電機(jī)電樞反應(yīng)，從而達(dá)到輸出電壓恒定，電子控制電路是由三部分組成的1、由可控硅T1和微型電流零相位觸發(fā)電流互感器M和二極管D1組成零電流封鎖電路，使發(fā)電機(jī)無(wú)電流輸出時(shí)，即空載狀態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)器不工作，無(wú)短路性調(diào)節(jié)電流。當(dāng)使用照明接通負(fù)載燈泡(照明燈或換向燈)，調(diào)節(jié)器才工作。
由晶體管T2，二極管D2和電容C1及穩(wěn)壓管DW組成電壓控制相位觸發(fā)電路。電壓越高，觸發(fā)脈沖越是提前，達(dá)到恒壓控制的目的。
3、由較大功率可控硅T3和觸發(fā)二極管D3實(shí)現(xiàn)主電路并聯(lián)電流電樞反應(yīng)控制，當(dāng)電壓較高時(shí)，短路電流較大，從而使電樞去磁反應(yīng)較強(qiáng)。
由于控制模塊與發(fā)電機(jī)定子電樞繞組配合，使之在發(fā)電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生較強(qiáng)的電樞反應(yīng)和端電壓調(diào)節(jié)作用，使該永磁式發(fā)電機(jī)具有較高的恒壓特性，當(dāng)拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速在600～2200轉(zhuǎn)／分變化時(shí)，輸出電壓可達(dá)11.0～13.5伏。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)越性1、輸出電壓較恒定，不因拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)速變化和負(fù)載燈泡的變化而影響發(fā)電機(jī)的輸出電壓；在拖拉機(jī)最低工作轉(zhuǎn)速約600轉(zhuǎn)／分，或最高工作轉(zhuǎn)速約2200轉(zhuǎn)／分時(shí)，均能保證電壓基本恒定輸出。
2、機(jī)電一體化，由于采用了零電流封鎖技術(shù)，使發(fā)電機(jī)和并聯(lián)調(diào)節(jié)器能一體化結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)科學(xué)、合理、實(shí)用。
3、該發(fā)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子無(wú)電聯(lián)系，無(wú)滑環(huán)與電刷結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命。
4、成本與現(xiàn)有的另配電子調(diào)節(jié)裝置的發(fā)電機(jī)低、性能好，具有極良好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
達(dá)到了預(yù)期的發(fā)明目的和要求。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本實(shí)用新型的控制模塊中的電氣原理示意圖，各元件之間的連接情況如圖所示。
圖中1鋼軸2檔圈3防漏磁內(nèi)套4永磁環(huán)5爪極6非導(dǎo)磁墊片7螺母實(shí)施本實(shí)用新型可以有多種技術(shù)方案。例如實(shí)施例一一個(gè)用在四輪12馬力拖拉機(jī)上的永磁恒壓交流發(fā)電機(jī)，采用三組12極極爪，永磁環(huán)采用各向異性鐵氧體，防漏磁內(nèi)套采用聚氯乙烯材料?？刂齐娐分?，微型零相位觸發(fā)電流互感器M采用非晶態(tài)薄膜鋼帶繞制，T1為MCR100－8，D2－D3為IN4004，T2為3CK4，T3為12A單向可控硅元件?？刂齐娐钒惭b完畢，經(jīng)檢測(cè)用固化材料，如環(huán)氧樹(shù)脂澆鑄為模塊，安裝于電機(jī)殼體上出線盒內(nèi)。該發(fā)電機(jī)輸出電壓恒定在11～13.5伏(拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速600～2200轉(zhuǎn)／分)單相輸出，額定功率90W。
實(shí)施例二、一個(gè)用在三輪農(nóng)用車上的永磁恒壓交流發(fā)電機(jī)，采用兩組10極極爪，永磁環(huán)采用各向異性鐵氧體，防漏磁內(nèi)套采用ABS工程塑料?？刂齐娐分校⑿土阆辔挥|發(fā)電流互感器M采用非晶態(tài)薄膜鋼帶繞制，T1為MCR100－6，D1－D2為IN4004，T2為3CK4，T3為12A單向可控硅元件。控制電路用環(huán)氧樹(shù)脂澆在發(fā)電機(jī)出線盒內(nèi)。該發(fā)電機(jī)輸出電壓恒定在11～14伏(農(nóng)用車轉(zhuǎn)速800～2600轉(zhuǎn)／分)單相輸出，功率60W。
權(quán)利要求1.一種屬于電氣設(shè)備領(lǐng)域中，車用電器范圍的由永磁轉(zhuǎn)子、定子、控制模塊構(gòu)成的拖拉機(jī)用一體化永磁恒壓發(fā)電機(jī)，其特征在于[1]其轉(zhuǎn)子是永磁體組成的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子，[2]與發(fā)電機(jī)一體結(jié)構(gòu)的控制模塊是采用具零電流封鎖的并聯(lián)式電子調(diào)節(jié)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機(jī)用一體化永磁恒壓發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子是由幾塊軸向磁化永磁體、爪極和鋼軸、防漏磁內(nèi)套組成，防漏磁內(nèi)套3采用阻磁材料安裝于永磁環(huán)4、爪極5與鋼軸1之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機(jī)用一體化永磁恒壓發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的并聯(lián)式電子調(diào)節(jié)模塊中設(shè)置零電流封鎖電路，采用由非晶薄膜鋼帶繞制的微型電流互感器，通過(guò)控制觸發(fā)可控硅T1，從而使發(fā)電機(jī)空載時(shí)調(diào)節(jié)器不工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機(jī)用一體化永磁恒壓發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的電子控制電路是由三部分組成(1)由可控硅T1和微型電流零相位觸發(fā)電流互感器M組成零電流封鎖電路，(2)由晶體管T2，二極管D2和電容C1及穩(wěn)壓管DW組成電壓控制相位觸發(fā)電路，(3)由功率型可控硅T3實(shí)現(xiàn)主電路并聯(lián)電流電樞反應(yīng)控制。
專利摘要本實(shí)用新型涉及拖拉機(jī)用一體化永磁恒壓發(fā)電機(jī)。電機(jī)由轉(zhuǎn)子、定子、控制模塊三部分組成。轉(zhuǎn)子是永磁體組成的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子，定子是常規(guī)定子，控制模塊中具有零電流封鎖式電子并聯(lián)調(diào)節(jié)電路，與發(fā)電機(jī)為一體。該電機(jī)在拖拉機(jī)最低工作轉(zhuǎn)速條件下，仍能輸出額定電壓，其結(jié)構(gòu)新穎，工作可靠，成本低。
文檔編號(hào)H02K1/27GK2116984SQ9221160
公開(kāi)日1992年9月23日 申請(qǐng)日期1992年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月10日
發(fā)明者鄒黎, 張學(xué)義, 毛躍明 申請(qǐng)人:山東工程學(xué)院科技開(kāi)發(fā)中心