專利名稱：電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及電源裝置，更具體地涉及由具有被手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的發(fā)電機發(fā)出的電功率向一種負載、如存儲電能的二次電池，電容器等供電的裝置。
已經(jīng)推薦出一種電子裝置，例如便攜式無線電接收機或類似裝置，它設(shè)有手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器及具有轉(zhuǎn)子的發(fā)電機，當轉(zhuǎn)子被手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時發(fā)電機工作并發(fā)電。由發(fā)電機獲得的電功率被提供給作為負載與發(fā)電機連接的存儲電能的二次電池或電容器、如雙層電容器，并存儲或積聚在用于存儲電功率的二次電池或電容器中。該電子裝置、如便攜式無線電收音機或類似裝置使用在其中存儲或積聚了來自發(fā)電機的電功率的儲能二次電池或電容器的電源來操作及工作。
因為這種包含上述發(fā)電機的電子裝置在需要的情況下可發(fā)出用于本身的電功率，它不要任何外部電源便能投入工作并涉及包括在其中的電池的損耗。因此，就會自然地考慮到將這種包括發(fā)電機的電子裝置用作為對付各種災(zāi)害的對策。例如，在商業(yè)供電系統(tǒng)受到災(zāi)害如大地震、大火災(zāi)等的襲擊被破壞的情況下，由于災(zāi)害將產(chǎn)生取得新電池是很困難的不便利情況，而包含發(fā)電機的電子裝置能正常有效地工作。
因此，要求包含發(fā)電機的電子裝置被作得袖珍及便攜帶，以及當災(zāi)害發(fā)生時可通過使用者的簡單操作來使用。此外最好是，在電子裝置中包含的發(fā)電機、用于驅(qū)動電子裝置的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的手動旋轉(zhuǎn)裝置及對發(fā)電機所述負載供電的部分在重量及尺寸上被小型化，以便獲得高效率。
在這種情況下，前面提出的包含發(fā)電機的電子裝置、如包含發(fā)電機的無線電接收機包括一個直流發(fā)電機；一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，它可手動地旋轉(zhuǎn)；及一個加速機構(gòu)，用于使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)速增大并將該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的增大的轉(zhuǎn)速傳遞到直流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子。當旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)被手動旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)速被加速機構(gòu)增大40至50倍，并將增大的轉(zhuǎn)速傳遞到直流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，由此引起直流發(fā)電機發(fā)電以產(chǎn)生電功率。由直流發(fā)電機獲得的電子被直接提供給二次電池，以便存儲在其中。
在如上所述的包含發(fā)電機的無線電接收機中，當旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)被使用者手動旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)速被加速機構(gòu)增大40至50倍，并將其傳送到直流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，使其旋轉(zhuǎn)。在此情況下，因為使直流發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩通常相當大，這就有一個問題，即用手動地移動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的使用者必需花費相當大的力氣。
這就是，由于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)速要被加速機構(gòu)增大40至50倍，直流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的初期階段所需的初始轉(zhuǎn)矩尤其被增大。此外，因為由直流發(fā)電機獲得的電力直接地供給負載，負載所需電功率由直流發(fā)電機以這樣的方式供給，即考慮負載輸入端子之間允許的電壓，直流發(fā)電機的輸入端子之間允許的電壓，直流發(fā)電機的輸出電壓被設(shè)計得相對地低，而直流發(fā)電機的輸出電流被設(shè)計得相對地大。因此，由于下列原因，為響應(yīng)直流發(fā)電機相對大的輸出電流，轉(zhuǎn)動直流發(fā)電機轉(zhuǎn)子所需轉(zhuǎn)矩變得相對地大。
通常，在具有定子和轉(zhuǎn)子的發(fā)電機、如上述直流發(fā)電機中，磁芯上纏繞的線圈是設(shè)置在定子上的，與繞有線圈的磁芯相對置的永久磁鐵是設(shè)在轉(zhuǎn)子上的。當設(shè)在轉(zhuǎn)子上的永久磁鐵相對繞有線圈的磁芯運動時，就在線圈中產(chǎn)生出電動勢，并在負載與發(fā)電機連接的情況下基于電動勢使電流流過線圈形成發(fā)電機的輸出電流。當電流流過線圈時，繞有線圈的磁芯被電流磁化，因此，在磁芯和設(shè)在轉(zhuǎn)子上的永久磁鐵之間產(chǎn)生出磁吸力及磁推力，則在轉(zhuǎn)子上作用有電磁制動力。因此，要使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動就必須使轉(zhuǎn)矩克服作用于轉(zhuǎn)子的電磁制動力。流過磁芯上線圈的電流愈大、即發(fā)電機輸出電流愈大，作用在轉(zhuǎn)子上的電磁制動力就愈大。因而，發(fā)電機的輸出電流愈大，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動所需的轉(zhuǎn)矩就愈大。
此外，在直流發(fā)電機中，由于輸出電壓的極性依賴于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向，就需要旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)帶有阻止轉(zhuǎn)子反向轉(zhuǎn)動的裝置。這就產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。
另外，在直流發(fā)電機中，由于電力是通過電刷元件的換流獲得的，由于換流在發(fā)電時產(chǎn)生出噪音。因此，當包含直流發(fā)電機的無線電收音機在直流發(fā)電機被操作并發(fā)電的狀態(tài)下投入工作以接收無線電廣播信號，將在無線電接收機播放的輸出中混有不希望有的噪音。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種向負載、如存儲電能的二次電池、電容器等提供由發(fā)電機發(fā)出的電功率的電源裝置，該發(fā)電機具有由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括一個可由使用者手動驅(qū)動的手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器及一個用于增加手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速的加速器，它能避免上述現(xiàn)有技術(shù)中遇到的缺點和問題。
本發(fā)明的另一目的是提供一種向負載、如存儲電能的二次電池、電容器等提供由發(fā)電機發(fā)出的電功率的電源裝置，該發(fā)電機具有由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括例如一個可由使用者手動驅(qū)動的手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器及一個用于增加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分轉(zhuǎn)速的加速器，利用它可以有效地降低使發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所必需的轉(zhuǎn)矩，且不會使手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
本發(fā)明的又一目的是提供一種向負載、如存儲電能的二次電池、電容器等提供由發(fā)電機發(fā)出的電功率的電源裝置，該發(fā)電機具有由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括例如一個可由使用者手動驅(qū)動的手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器及一個用于增加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分轉(zhuǎn)速的加速器，它避免了由使用直流發(fā)電機所產(chǎn)生的問題及利用它可以有效地降低使發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所必需的轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明的另一目的是提供一種向負載、如存儲電能的二次電池、電容器等提供由發(fā)電機發(fā)出的電功率的電源裝置，該發(fā)電機具有由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括例如由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括一個可由使用者手動驅(qū)動的手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器及一個用于增加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分轉(zhuǎn)速的加速器，它適于與便攜式電子裝置，如便攜式無線電接收機或類似裝置相組合。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種電源裝置，它包括一個具有定子和轉(zhuǎn)子的交流發(fā)電機；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，它與交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子相連接，用于轉(zhuǎn)動地驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，以使交流發(fā)電機投入工作并發(fā)出電力；及電壓-電流變換器，它連接在交流發(fā)電機的輸出端和負載之間，用于以這樣的方式向負載提供由交流發(fā)電機獲得的電功率，即交流發(fā)電機的輸出電壓被設(shè)計成相對地高，及交流發(fā)電機的輸出電流被設(shè)計成相對地小。
在根據(jù)本發(fā)明的電源裝置中使用的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)例如包括可手動旋轉(zhuǎn)的手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器及一個加速器，用于增大手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速及將增大的手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速傳送到交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子。
在根據(jù)本發(fā)明這樣構(gòu)成的電源裝置中，因為使用了交流發(fā)電機，就消除了在上述包括發(fā)電機的無線電接收機中所遇到的由于使用直流發(fā)電機所產(chǎn)生的問題。另外因為由交流發(fā)電機獲得的電功率通過連接在交流發(fā)電機輸出端及負載之間的電壓-電流變換器以這樣的方式提供給負載，即交流發(fā)電機的輸出電壓被設(shè)計成相對地高，及交流發(fā)電機的輸出電流被設(shè)計成相對地小，使交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所必需的轉(zhuǎn)矩就能有效地被降低而不會使手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。因此就避免了使手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器手動旋轉(zhuǎn)的使用者需花相當大的力氣。
從以下結(jié)合附圖的詳細說明，將會使本發(fā)明的上述及另外的目的、特征及優(yōu)點更加闡明。附圖為

圖1是表示及描繪根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第一實施例的含有方框的電路圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的一個實施例中使用的三相交流發(fā)電機、手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器及加速器的一組具體例子的概要平面圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置以一個實施例中使用的三相交流發(fā)電機、手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器及加速器的一組具體例子的概要橫截面圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的一個實施例中使用的三相交流發(fā)電機一具體例的概要橫截面圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的一個實施例中使用的三相交流發(fā)電機、手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器及加速器的另一組具體例子的概要平面圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的一個實施便中使用的三相交流發(fā)電機、手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器及加速器的另一組具體例子的概要橫截面圖；圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的一個實施例中使用的三相交流發(fā)電機另一具體例的概要橫截面圖；圖8是用于解釋在根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的一個實施例使用的三相交流發(fā)電機的一個特性圖；圖9是用于解釋在根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的一個實施例中使用的三相交流發(fā)電機及三相變壓器的一個電路圖；圖10是表示及描繪根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第二實施例的包含方框的電路圖；圖11是表示及描繪根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第三實施例的包含方框的電路圖；圖12是表示及描繪根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第四實施例的包含方框的電路圖；圖13表示及描繪根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第五實施例的包含方框的電路圖。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第一實施例。
參照圖1，該第一實施例包括三相交流(AC)發(fā)電機11，手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12及加速器13，加速器與三相交流發(fā)電機11及手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12相連接。
手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12及加速器13構(gòu)成一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，用于驅(qū)動三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以使三相交流發(fā)電機11工作以發(fā)出電力。該第一實施例的手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12例如被一使用者手動地旋轉(zhuǎn)，加速器13的工作是增加手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12的轉(zhuǎn)數(shù)并將增高的手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12的轉(zhuǎn)數(shù)傳送給三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子以驅(qū)動該轉(zhuǎn)子。
圖2、3和4表示一組三相交流發(fā)電機11，手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12和加速器13的具體例子。在圖2、3和4所示的具體例中，手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12包括一個轉(zhuǎn)軸15及一個手柄16，后者安裝在轉(zhuǎn)軸15的后端上。一個齒輪17也安裝在轉(zhuǎn)軸15上用于和齒輪18嚙合。齒輪18同軸地與齒輪19相結(jié)合，齒輪19與安裝在轉(zhuǎn)軸20上的齒輪21相嚙合。轉(zhuǎn)軸15和20以及齒輪18和19的公共軸通過固定支承件22和23支承。在該組件中齒輪17，18，19及21構(gòu)成加速器13。
轉(zhuǎn)軸20形成了三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)軸，及三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子25被安裝在該轉(zhuǎn)軸20上。轉(zhuǎn)子25包括一個環(huán)狀旋轉(zhuǎn)支承件26及一個環(huán)狀磁鐵27，后者安裝在環(huán)狀旋轉(zhuǎn)支承件26的圓柱部分的內(nèi)表面上。
固定在固定支承件23上的三相交流發(fā)電機11的定子28圍繞著轉(zhuǎn)軸20定位在轉(zhuǎn)子25的環(huán)狀磁鐵27的內(nèi)側(cè)。定子28具有多個以規(guī)則間隔布置在以轉(zhuǎn)軸20為中心的圓周上的定子線圈29，如圖4中所示。其上繞有定子線圈29的每個磁芯30的磁極部分分別面對轉(zhuǎn)子25的環(huán)形磁鐵27的內(nèi)表面地定位，并在其中間留有一個小磁隙。這樣地布置在該組件中的轉(zhuǎn)軸20，安裝在轉(zhuǎn)軸20上的轉(zhuǎn)子25以及固定在固定支承件23上的定子28構(gòu)成了三相交流發(fā)電機11。
當設(shè)在構(gòu)成手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動12的手柄16上的把手16a被例如該第一實施例的使用者抓緊及搖動，以使得以轉(zhuǎn)軸15作為中心的手柄16轉(zhuǎn)時，通過手柄16驅(qū)動的轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)通過構(gòu)成加速器13的齒輪17、18、19及21傳遞到構(gòu)成三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸20。在此情況下，齒輪17、18、19及20的工作是增加轉(zhuǎn)軸15的轉(zhuǎn)速，并使增加的轉(zhuǎn)軸15的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)遞到轉(zhuǎn)軸20。這意味著，齒輪17、18、19和20被操作以使轉(zhuǎn)軸15的轉(zhuǎn)速增大并將增大的轉(zhuǎn)軸15的轉(zhuǎn)速傳遞到三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子25，用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，因為轉(zhuǎn)子25安裝在轉(zhuǎn)軸20上。
當轉(zhuǎn)子25轉(zhuǎn)動時，安裝在轉(zhuǎn)子25上的環(huán)形磁鐵27相對于磁芯30的磁極部分旋轉(zhuǎn)，該磁芯面對著環(huán)形磁鐵的內(nèi)表面定位并在其間留有小磁隙。隨著環(huán)形磁鐵27的這種轉(zhuǎn)動，就在繞在磁芯30上的每個定子線圈29中分別產(chǎn)生出電動勢，該三相交流發(fā)電機11就投入工作并發(fā)出包括三相電壓和電流的電功率。當構(gòu)成手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12和手柄16旋轉(zhuǎn)期間三相交流發(fā)電機11的發(fā)電操作就繼續(xù)下去。
圖5、6及7表示另一組三相交流發(fā)電機11。手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12和加速器13的具體例子。在圖5、6及7中所示的具體例中，手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12包括一個轉(zhuǎn)軸15及安裝在該轉(zhuǎn)軸15未端上的手柄16。齒輪17也安裝在轉(zhuǎn)軸15上以便和齒輪18嚙合。齒輪18與齒輪19同軸地組合，齒輪19與安裝在轉(zhuǎn)軸20’上的齒輪21相嚙合。
齒輪31也安裝在轉(zhuǎn)軸20’與齒輪19一起旋轉(zhuǎn)。齒輪31與安裝在轉(zhuǎn)軸32上的齒輪33相嚙合。轉(zhuǎn)軸15及20’及對齒輪18和19共同的軸被固定支承件22和23’支承。轉(zhuǎn)軸32被固定支承件23’支承。在該組件中的齒輪17、18、19、21、31及33構(gòu)成了加速器13。
轉(zhuǎn)軸32構(gòu)成三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)軸，及該三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子35安裝在該轉(zhuǎn)軸32上。轉(zhuǎn)子35包括杯狀旋轉(zhuǎn)支承件36及安裝在杯狀旋轉(zhuǎn)支承件36的圓柱部分內(nèi)表面上的環(huán)形磁鐵37。
固定在固定支承件23’上的三相交流發(fā)電機11的定子38被定位在轉(zhuǎn)軸32的周圍及轉(zhuǎn)子35的環(huán)形磁鐵37的內(nèi)側(cè)。定子38具有多個以規(guī)則間隔布置在以轉(zhuǎn)軸32為中心的圓周上的定子線圈39，如圖7中所示。其上繞有定子線圈39的每個磁芯40的磁極部分分別面對轉(zhuǎn)子35的環(huán)形磁鐵37的內(nèi)表面定位，并在其中間留有一個小磁隙。這樣地布置在該組件中的轉(zhuǎn)軸32，安裝在轉(zhuǎn)軸32上的轉(zhuǎn)子35及固定在固定支承件23’上的定子38構(gòu)成了三相交流發(fā)電機11。
當設(shè)在構(gòu)成手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12的手柄16中的把手16a被例如第一實施例的使用者抓緊及搖動，以使得以轉(zhuǎn)軸15為中心的手柄16轉(zhuǎn)動時通過手柄16驅(qū)動的轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)通過構(gòu)成加速器13的齒輪17、18、19、21、31、和33傳遞到構(gòu)成三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸32。在此情況下，齒輪17、18、19、21、31和33的工作是增加轉(zhuǎn)軸15的轉(zhuǎn)速，并使增大的轉(zhuǎn)軸15的轉(zhuǎn)速傳遞到轉(zhuǎn)軸32。這意味著，齒輪17、18、19、21、31和33被操作以使轉(zhuǎn)軸15的轉(zhuǎn)速增大并將增大的轉(zhuǎn)軸15的轉(zhuǎn)速傳遞到三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子35，用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，因為轉(zhuǎn)子35安裝在轉(zhuǎn)軸32上。
當轉(zhuǎn)子35轉(zhuǎn)動時，安裝在轉(zhuǎn)子35上的環(huán)形磁鐵37相對于磁芯40的磁極部分旋轉(zhuǎn)，該磁芯面對著環(huán)形磁鐵的內(nèi)表面定位并在其間留有小磁隙。隨著環(huán)形磁鐵37的這種轉(zhuǎn)動，就在繞在磁芯40上的每個定子線圈39中分別產(chǎn)生出電動勢，該三相交流發(fā)電機11就投入工作并發(fā)出包括三相電壓和電流的電功率。當構(gòu)成手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12的手柄16旋轉(zhuǎn)期間三相交流發(fā)電機11的發(fā)電操作就繼續(xù)下去。
在包括如圖1所示的三相交流發(fā)電機11、手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12及加速器13的第一實施例中，三相交流發(fā)電機11的多個定子線圈彼此連接，形成一個星形連接41，基于由三相交流發(fā)電機11發(fā)出的電動率所獲得的作為輸出電壓的三相電壓Ea、Eb和Ec分別地感應(yīng)在輸出端子11A、11B和11C上，它們與星形連接41相連接。在三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上獲得的三相電壓Ea、Eb和Ec被施加到三相變壓器42的輸入端子42IA，42IB和42IC。
三相變壓器42包括彼此連接成三角形連接43p的初級線圈及彼此連接成三角形連接43S的次級線圈。由初級線圈形成的三角形連接43P被連接到輸入端子42IA、42IB及42IC上，及由次級線圈形成的三角形連接43S被連接到輸出端子420A、420B及420C。次級線圈對原邊線圈的匝數(shù)比選擇為N至1(N＞1)，因此在次邊線圈上感應(yīng)出低到原邊線圈交流電壓1/N的交流電壓。因而，由感應(yīng)加在三相變器42的輸入端子42IA、42IB及42IC上的三相電壓Ea、Eb及Ec獲得的三相電壓ETa、ETb及ETc被分別感應(yīng)到三相變壓器42的輸出端子420A、420B及420C。
在三相變壓器42的輸出端子420A、420B及420C上獲得的三相電壓ETa、ETb及ETc被分別輸入到三相整流器44的輸入端于44IA、44IB及44IC。在三相整流器44中。在三相整流器44中，來自三相變壓器42的每個三相電壓ETa、ETb及ETc被二極管組44D整流，以產(chǎn)生出在正輸出端440P及負輸出端440N之間的直流(DC)電壓DVo。
二次電池45的正和負端子或在圖1中點劃線表示的存在電能的電容器46的正和負端子分別與三相整流器44的正和負輸出端子440P及440N相連接。在三相整流器44的正和負輸出端子440P和440N之間獲得的直流電壓DVo及由該直流電壓DVo產(chǎn)生的直流電流被提供給存儲電能的二次電池45或電容器46并對其充電。
三相變壓器42及三相整流器44構(gòu)成相對三相電壓Ea、Eb及Ec及三相電流Ia、Ib及Ic的電壓一電流變換器，該三相電壓是基于由三相交流發(fā)電機11發(fā)出的電功率分別在三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C感應(yīng)出來的輸出電壓，該三相電流是分別由三相電壓Ea、Eb及Ec引起的并流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的輸出電流。用于存儲電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成三相交流發(fā)電機11的負載。因此，包括三相變壓器42及三相整流器44的電壓一電流變換器連接在三相交流發(fā)電機11的輸出端11A、11B及11C和由儲存電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載之間。
在圖1所示的第一實施例中，作為輸出電流流過三相交相發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的三相電流Ia、Ib及Ic中的每個愈小，使三相交流電動機11的轉(zhuǎn)子(例如，圖3、4、6和7中所示的轉(zhuǎn)子25或35)旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩就愈小，該轉(zhuǎn)矩是由于被繞在磁芯上的定子線圈中流過的電流磁化的定子(例如，圖3、4、6和7中的定子28和38)磁芯和轉(zhuǎn)子環(huán)形磁鐵之間引起的并作用于轉(zhuǎn)子的電磁制動力產(chǎn)生的。這種輸出電流和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所需轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系是具有定子和轉(zhuǎn)子的發(fā)電機的普通特征之一。圖8表示三相交流發(fā)電機11的輸出電流和使三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所需轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系的一個例子，在該特性圖上具有表示由整流輸出電流獲得的直流電流的IR值的橫座標軸R表示轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所需轉(zhuǎn)矩TQ的縱座標軸。根據(jù)圖8所示關(guān)系，可以理解，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所需轉(zhuǎn)矩隨輸出電流的增加正比地線性增加。
在如圖9中所示三相電流ITa、Itb及IIc分別流經(jīng)三相變壓器42的輸出端子420A、420B及420C的情況下，各個三相電壓Ea、Eb及Ec的值，各個三相電壓ETa、ETb及ETc的值，各個三相電流Ia、Ib及Ic的值，及各三相電流ITa、ITb及ITc的值將在下面適當?shù)乜紤]。
分別感應(yīng)到三相變壓器42的輸出端420A、420B及420C并分別提供給三相整流器44的輸出端44IA、44IB及44IC的每個三相電壓ETa、ETb及ETc的值，和分別流過三相變壓器42的輸出端420A、420B及420C并進而流入三相整流44的輸出端44IA、44IB及44IC的每個三相電流ITa、ITb及ITc的值是根據(jù)三相交流發(fā)電機11的負載需要決定的，該負載是由儲存電能的二次電池或電容器46組成的。在圖9所示實施例的情況下，假定，每個三相電壓ETa、ETb及ETc的值根據(jù)三相交流發(fā)電機11的負載需要被確定為Vet，及每個三相電流ITa、ITb及ITc的值根據(jù)三相交流發(fā)電機11的負載需要被確定為Ait。
此外，假定，構(gòu)成三相變壓器42的三角形連接43P的并連接在輸入端子42IA和42IB之間的一個初級線圈上的電壓Eab具有的值為Vab，及流過連接在輸入端子42IA和42IB之間的一個初級線圈上的電流Iab具有的值為Aab。再假定，構(gòu)成三相變壓器42的三角形連接43P并連接在輸出端420A及420B之間的一個次級線圈上的電壓ETab具有的值為VTab，及流過連接在輸出端于420A和420B之間的一個次級線圈上的電流ITab具有的值為ATab。
在輸出端子420A和420B之間連接的次邊線圈上感應(yīng)的電壓ETab正比于三相電壓ETa，因此電壓ETab的值VTab是基于三相電壓ETa的值Vet來確定的。流過連接在輸出端子420A和420B之間的次邊線圈的電流ITab正此于流過變壓器42的輸出端子420A的輸出端子420A的三相電流ITa，因此電流ITab的值A(chǔ)Tab是基于三相電流ITa的值A(chǔ)it確定的。
如前所述，在該三相變壓器42中原邊線圈與次邊線圈的匝數(shù)比選為N至1，因此提供到輸入端子42IB及42IB之間連接的原邊線圈上的電壓Eab的值是電壓ETab的值VTab的N倍大(Vab＝N·VTab)。因為在三相交變器42的原邊和次邊線圈之間的轉(zhuǎn)換損耗基本上可以忽略，故電壓Eab的值Vab、電流Iab的值A(chǔ)ab、電壓ETab的值V/Tab及電流ITab的值A(chǔ)tab滿足下列關(guān)系Vab·Aab＝/Tab·Atab因此，下列式子也能滿足Aab＝VTab·ATab/Vab＝VTab·ATab/NVTab＝ATab/N這意味著，電流Iab的值A(chǔ)ab小到電流ITab的值A(chǔ)Tab的1/N。
電壓Eab正比于三相電壓Ea及電流Iab正比于三相電流Ia。因而，來自于三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A的三相電壓Ea的值是施加到三相整流器44的輸入端子44IA的三相電壓ETa的值Vet的N倍大，及流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A的三相電流Ia的值是流經(jīng)三相整流器44的輸入端44IA的三相電流ITa的值A(chǔ)it的1/N。
類似地，來自于三相交流發(fā)電機11的輸出端子11B的三相電壓Eb的值是施加到三相整流器44的輸入端子44IB的三相電壓ETb的值Vet的N倍大，及流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11B的三相電流Ib的值是流經(jīng)三相整流器44的輸出端子44IB的三相電流ITb的值A(chǔ)it的1/N。另外，來自于三相交流發(fā)電機11的輸出端子11C的三相電壓EC的值是實加到三相整流器44的輸入端子44IC的三相電壓ETc的值Vet的N倍大，及流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11C的三相電流Ic的值是流經(jīng)三相整流器44的輸出端子44IC的三相電流ITc的值A(chǔ)it的1/N。
如上所述，通過三相變壓器42，與三相整流子44的輸入端子44IA、44IB及44IC直接和三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C分別相連接的情況相比，作為三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上的輸出電壓感應(yīng)出的每個三相電壓Ea、Eb及Ec增至N倍，而作為流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的輸出電流的每個三相電流Ia、Ib及Ic減至1/N倍，及各具有值A(chǔ)it的三相電流分別流經(jīng)三相整流器44的輸入端子44IA、44IB及44IC。
因此，包括三相變壓器42及三相整流器44并連接在三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B和11C與由存儲電能的二次電池45或電容46構(gòu)成的負載之間的電壓-電流變換器的工作是提供給由存儲電能的二次電池45或電容46組成的負載一電功率，該電功率是由三相交流發(fā)電機以這樣的方式獲得的每個作為三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上的輸出電壓感應(yīng)出的三相電壓Ea、Eb及Ec被設(shè)計得相對地高，及作為流過三相交流發(fā)電機11A、11B及11C上的輸出電流的每個三相電流Ia、Ib及Ic被設(shè)計得相對地小。
如上所述，在該三相交注流發(fā)電機11中，作為輸出電流流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的每個三相電流愈小，使三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子(例如，圖3、4、6和7中所示的轉(zhuǎn)子25或35)旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩愈小。因此，在圖1所示的第一實旋例中，因為作為流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的輸出電流的每個三相電流Ia、Ib及Ic被設(shè)計得相對地小，與不使用相變壓器42的情況相比下降至1/N。因此使三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子25或35旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩被有效地減小。其結(jié)果是，避免了這樣的情況，即使得手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12手動地轉(zhuǎn)動的使用者需要花大力氣才能使三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子25或35轉(zhuǎn)動的情況被避免了。
圖10表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第二實施例。
參照圖10，該第二實施例也包括如圖1中第一實施例那樣相同方式的三相交流(AC)發(fā)電機11，手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12及加速器13。這種三相交流發(fā)電機11、手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12和加速器13的具體實施便表示在圖2至7中，并如前所述。
在圖10中所示的第二實施例中，在三相交流發(fā)電機11的輸出端11A、11B及11C上獲得的三相電壓Ea、Eb及Ec被分別施加到三相整流器44的輸入端子44IA，44IB及44IC上。對于輸出11A、11B及11C連接著被三相交流發(fā)電機11的多個定子線圈構(gòu)成的星形連接41。在三相整流器44中，來自三相產(chǎn)交流發(fā)電機11的三相電壓Ea、Eb及Ec的每個被一組二極管44D整流，以產(chǎn)生在正輸出端子440P及負輸出端子440N之間的直流(DC)電壓DVr。
在三相整流器44的正和負輸出端子440P及440N之間獲得的直流電壓DVr被提供給直流電壓變換器(DC-DC變換器)SO的輸入端子SOA及SOB。在直流電壓變換器SO中，直流電壓DVr一次地被轉(zhuǎn)換成脈沖鏈電壓。該脈沖鏈電壓受到必要的幅度調(diào)節(jié)，然后再轉(zhuǎn)換成其值低于直流電壓DVr的值的直流電壓DVc。這樣產(chǎn)生的直流電壓DVr是在直流電壓變換器50的正輸出端子SOP和負輸出端子SON之間獲得的。
二次電池45的正和負端子或圖10中以點劃線表示的用于存儲電能的電容器46的正和負端子分別連接在直流電壓變換器50的正和負輸出端子50P和50N之間。在直流電壓變換器50的正和負輸出端子50P和50N之間獲得的直流電壓DVr和由該直流電壓DVv引起的直流電流被提供給用于存儲電能的二次電池45或電容器46并對其充電。
該三相整流器44及直流電壓變換器50構(gòu)成了一個相對于三相電壓Ea、Eb和Ec及三相電流Ia、Ib及Ic的電壓-電流變換器，該三相電壓是基于三相交流發(fā)電11發(fā)出的電功率分別在三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上感應(yīng)出來的輸出電壓，該三相電流是分別由三相電壓Ea、Eb及Ec引起的并流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的輸出電流。用于存儲電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成三相交流發(fā)電機11的負載。因此，在圖10所示的該第二實施例中，包括三相整流器44及直流電壓變換器50的電壓-電流變換器被連接在三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C和由存儲電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載之間。
直流電壓變換器50的工作是向由存儲電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載提供所需的電功率，該功率基于具有的值小于由三相整流器44對在三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上感應(yīng)的三相電壓Ea、Eb及Ec整流所獲得的直流電壓DVr的值的直流電壓DVv，及由該直流電壓DVv引起的直流電流。因此，每個作為三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上的輸出電壓感應(yīng)出的三相電壓Ea、Eb及Ec被設(shè)計得相對地高，及作為流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上的輸出電流的每個三相電流Ia、Ib及Ic被設(shè)計得相對地小。
在此情況下，包括三相整流器44及直流電壓變換器50的電壓-電流變換器被連接在三相交流發(fā)電機11的輸出端11A、11B及11C和由儲能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載之間，它的工作是提供給由存儲電能的二次電池45或電容器46組成的負載一電功率，該電功率是由三相交流發(fā)電機11獲得的，其方式是三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上的輸出電壓感應(yīng)出的三相電壓Ea、Eb及Ec被設(shè)計得相對地高，及作為流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上輸出電流的每個三相電流Ia、Ib及Ic被設(shè)計得相對地小。
如上所述，在該三相交流發(fā)電機11中，作為輸出電流流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的每個三個電流愈小，使三相發(fā)電機的轉(zhuǎn)子(例如，圖3、4、6和7中所示的轉(zhuǎn)子25或35)旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩愈小。因此，在圖10所示的第二實施例中，因為作為流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的輸出電流的每個三相電流Ia、Ib及Ic可被設(shè)計得相對地小，因此使三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子25或35旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩被有效地減小。其結(jié)果是，避免了這樣的情況，即使得手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12手動地轉(zhuǎn)動的使用者需要花相當大的力氣才能使三相發(fā)電機11的轉(zhuǎn)于25或35轉(zhuǎn)動的情況被避免了。
圖11表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第三實施例。
參照圖11，該第三實施例也包括如圖1中第一實施例那樣相同方式的三相交流(AC)發(fā)電機11，手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12及加速器13。這些三相交流發(fā)電機11、手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12和加速器13的具有實施例表示在圖2至7中，并如前所述。
在圖11中所示的第三實施例中，在三相交流發(fā)電機11的輸出端11A、11B及11C上獲得的三相電壓Ea、Eb及Ec被分別施加到三相整流44的輸入端子44IA、44IB及44IC上，對于輸出端11A、11B及11C連接著被三相交流發(fā)電機11的多個定子線圈構(gòu)成的星形連接41。在三相整流器44中，來自三相交流發(fā)電機11的三相電壓Ea、Eb及Ec的每個被一組二極管44D整流，以產(chǎn)生在正輸出端子440P及負輸出端子440N之間的直流(DC)電壓DVr。
在三相整流器44的正和負輸出端子440P及440N之間獲得的直流電壓DVr被提供給電壓穩(wěn)定電路51的輸入端子51A及51B。在穩(wěn)壓電路51中，基于直流電壓DVr產(chǎn)生出具有比直流電壓DVr小的穩(wěn)定恒定值的直流電壓DVC。這樣產(chǎn)生的直流電壓DVc是在穩(wěn)壓電路51的正輸出端子51P和負輸出端子51N之間獲得的。
二次電池45的正負端子或者如圖11中用點劃線所示的用以積儲電能的電容器46的正負端子分別連接到穩(wěn)壓電路51的正負輸出端子51P和51N。在穩(wěn)壓電路51的正負輸出端子51P和51N之間所獲得的直流電壓DVc以及由直流電壓DVc所引起的直流電流輸送到二次電池45或用以在其內(nèi)積儲電能及經(jīng)受充電的電容器46。
該三相整流器44及穩(wěn)壓電路51構(gòu)成了一個相對于三相電壓Ea、Eb和Ec及三相電流Ia、Ib和Ic的電壓-電流變換器，該三相電壓是基于三相交流發(fā)電機11發(fā)出的電功率分別在三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上感應(yīng)出來的輸出電壓，該三相電流是分別由三相電Ea、Eb及Ec引起的并流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的輸出電流。用于存儲電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成了三相發(fā)電機11的負載。因此在圖11所示的第三實施例中，包括三相整流器44及穩(wěn)壓電路51的電壓-電流變換器被連接在三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C和由存儲電能的二次電池45或電容46構(gòu)成的負載之間。
穩(wěn)壓電路51的工作是向內(nèi)存儲電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載提供所需的電功率，該功率基于具有的穩(wěn)壓恒定值小于由三相整流器44對在三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上感應(yīng)的三相電壓Ea、Eb及Ec整流所獲得的直流電壓DVr的值的直流電壓DVc，及由該直流電壓DVc引起的直流電流。因此，每個作為三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上的輸出電壓感應(yīng)出的三相電壓Ea、Eb及Ec被設(shè)計得相對地高，及作為流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上的輸出電流的每個三相電流Ia、Ib及Ic被設(shè)計得相對地小。
在此情況下，包括三相整流器44及穩(wěn)壓電路51的電壓-電流變換器被連接在三相交流發(fā)電機11的輸出端11A、11B及11C和由儲能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載之間，它的工作是對儲能的二次電池45或電容器46組成的負載提供電功率，該電功率是由三相交流發(fā)電機11獲得的，其方式是三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上的輸出電壓感應(yīng)出的三相電壓Ea、Eb及Ec被設(shè)計得相對地高，及作為流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上輸出電流的每個三項電流Ia、Ib及Ic被設(shè)計得相對地小。
如上所述，在該三相交流發(fā)電機11中，作為輸出電流流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的每個三相電流愈小，使三相發(fā)電機的轉(zhuǎn)子(例如，圖3、4、6和7中所示的轉(zhuǎn)子25和35)旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩愈小。因此在圖11所示的第三實施例中，也因為作為流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C的輸出電流的每個三相電流Ia、Ib及Ic可被設(shè)計得相對地小，因此使三相交流發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子25或35旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩被有效地減小。其結(jié)果是，避免了這樣的情況，即使得手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12手動地轉(zhuǎn)動的使用者需要花相當大的力氣才能使三相發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子25或35轉(zhuǎn)動的情況被避免了。
圖12表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第四實施例。
參照圖12，該第四實施例相應(yīng)于圖1中所示第一實施例的變型，其中在如圖10中所示的第二實施例中使用的直流電壓變換器50也連接在三相整流器44及由儲存電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載之間。在圖12中，相應(yīng)于圖1及10中那些的元件、器件、部分、電壓及電流使用相同的標號，并也省略了對它們的描述。
在圖12所示的第四實施例中，三相交流發(fā)電機11、三相變壓器42及三相整流器44以與圖1中所示第一實施例中所使用的方式相同的方式工作，由此，基于分別在三相變壓器42的輸出端子420A、420B及420C上獲得的三相電壓ETa、ETb及ETc，在三相整流器44的正和負輸出端子440P及440N之間得到的直流電壓DVo被提供給直流電壓變換器50的輸入端子50A和50B。在直流電壓變換器50中，直流電壓DVo被一次地轉(zhuǎn)換成脈沖鏈電壓。該脈沖電壓受到必要的幅值調(diào)節(jié)，然后再轉(zhuǎn)換成具有其值小于直流電壓DVo的直流電壓DVw。這樣產(chǎn)生的直流電壓DVw在直流電壓變換器50的正輸出端50P和負輸出端子50N之間取得。
在直流電壓變換器50的正和負輸出端子50P和50N之間取得的直流電壓DVw由該直流電壓DVw引起的直流電流被提供給用于存儲電能的二次電池45或電容器46并對其充電。因此在圖12中所示的第四實施例中，包括三相變壓器42、三相整流器44及直流電壓變換器50的電壓-電流變換器被連接三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C和由存儲電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載之間。
通過其中使用了包括三相變壓器42、三相整流器44及直流電壓變換器50的電壓-電流變換器的圖12中所示第四實施例，作為流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上的輸出電流的每個三相電流Ia、Ib及Ic的值可被設(shè)計得比圖1所示第一實施例中的三相電流小得多，由此使得由存儲電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載被非常穩(wěn)定地供電。
圖13表示根據(jù)本發(fā)明的電源裝置的第五實施例。
參照圖13，該第五實施例相應(yīng)于圖1中所示第一實施例的另一變型，其中在如圖11中所示的第三實施例中使用的穩(wěn)壓電路51被連接在三相整流器44及由儲能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載之間。在圖13中，相應(yīng)于圖1及11中那些的元件、器件、部分、電壓及電流使用相同的標號，并也省略了對它們的描述。
在圖13所示的第五實施例中，三相發(fā)電機11、三相變壓器42及三相整流器44以與圖1中所示第一實施例中所使用的方式相同的方式工作，由此，基于分別在三相變壓器42的輸出端子420A、420B及420C上獲得的三相電壓ETa、ETb及ETc，在三相整流器44的正和負輸出端子440P及440N之間得到的直流電壓DVo被提供給穩(wěn)壓電路51的輸入端子51A和51B。在穩(wěn)壓電路51中，基于直流電壓DVo產(chǎn)生出具有穩(wěn)壓恒定值小于直流電壓DVo的值的直流電壓DVx。這樣產(chǎn)生的直流電壓DVx在穩(wěn)壓電路51的正輸出端子51P和負輸出端子51N之間取得。
在穩(wěn)壓電路51的正和負輸出端子51P和51N之間取得的直流電壓DVx及由該直流電壓DVx引起的直充電流被提供給用于存儲電能的二次電池45或電容器46并對其充電。因此在圖13中所示的第五實施例中，包括三相變壓器42、三相整流器44及穩(wěn)壓電器51的電壓-電流變換器被連接在三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C和由存儲電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載之間。
通過其中使用了包括三相變壓器42、三相整流器44及穩(wěn)壓電路51的電壓-電流變換器的圖13中所示第五實施例，作為流過三相交流發(fā)電機11的輸出端子11A、11B及11C上的輸出電流的每個三相電流Ia、Ib及Ic的值可被設(shè)計得此圖1所示第一實施例中的三相電流小得多，由此使得存儲電能的二次電池45或電容器46構(gòu)成的負載被非常穩(wěn)定地供電。
雖然該三相交流發(fā)電機11被使用在上述第一至第五實施例中，但應(yīng)理解，根據(jù)本發(fā)明的電源裝置不局限在這些實施例上，而也可應(yīng)用在單相交流發(fā)電機上。在使用單相交流發(fā)電機的情況下，使用單相變壓器及單相整流器來取代第一至第五實施例中使用的三相變壓器42及三相整流器44。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，包括一個具有定子和轉(zhuǎn)子的交流發(fā)電機，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，它與交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子相連接，用于轉(zhuǎn)動地驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，以便交流發(fā)電機投入工作并發(fā)出電力，及電壓-電流變換裝置，它連接在交流發(fā)電機的輸出端和負載之間，用于以這樣的方式向負載提供由交流發(fā)電機獲得的電功率，即交流發(fā)電機的輸出電壓被設(shè)計成相對地高，及交流發(fā)電機的輸出電流被設(shè)計成相對地小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，其特征在于所述電壓-電流變換裝置包括一個變壓器，用于降低交流發(fā)電機的輸出電壓以產(chǎn)生一個降壓電壓；及一個整流器，用于對由變壓器獲得的降壓電壓進行整流以產(chǎn)生直流電壓并將該直流電壓提供給負載。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，其特征在于所述電壓-電源變換裝置包括一個整流器，用于對交流發(fā)電機的輸出電壓整流以產(chǎn)生直流電壓；及一個直流電壓變換器，用于使由整流器獲得的直流電壓降低以產(chǎn)生降低的直流電壓并將該降低的直流電壓供給負載。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，其特征在于所述電壓-電流變換裝置包括一個整流器，用于對交流發(fā)電機的輸出電壓整流以產(chǎn)生直流電壓；及一個穩(wěn)壓電路，用于基于由整流獲得的直流電壓產(chǎn)生一穩(wěn)壓的恒定電壓，并將該穩(wěn)壓的恒定電壓供給負載。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，其特征在于所述電壓-電流變換裝置包括一個變壓器，用于降低交流發(fā)電機的輸出電壓以產(chǎn)生一個降壓電壓；一個整流器，用于對由變壓器獲得的降壓電壓進行整流以產(chǎn)生直流電壓，及一個直流電壓變換器，用于使由整流器獲得的直流電壓降低以產(chǎn)生降低的直流電壓并將該降低的直流電壓供給負載。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，其特征在于所述電壓-電流變換裝置包括一個變壓器，用于降低交流發(fā)電機的輸出電壓以產(chǎn)生一個降壓電壓；一個整流器，用于對由變壓器獲得的降壓電壓進行整流以產(chǎn)生直流電壓；及一個穩(wěn)壓電路，用于基于由整流器獲得的直流電壓產(chǎn)生一穩(wěn)壓的恒定電壓，并將該穩(wěn)壓的恒定電壓供給負載。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，其特征在于所述交流發(fā)電機是一個三相交流發(fā)電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括一個可手動地旋轉(zhuǎn)的手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器；及一個加速器，用于增大手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速并將增大的手動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速傳送給交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子。
全文摘要
一種電源裝置包括:一個具有定子和轉(zhuǎn)子的交流發(fā)電機;一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置,它與交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子相連接,用于轉(zhuǎn)動地驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),以使交流發(fā)電機投入工作并發(fā)電;及一個電壓－電流變換裝置,它連接在交流發(fā)電機的輸出端和負載之間,用于以這樣的方式向負載提供由交流發(fā)電機獲得的電功率,即交流發(fā)電機的輸出電壓被設(shè)計成相對地高,及交流發(fā)電機的輸出電流被設(shè)計成相對地小。
文檔編號H02K7/18GK1187714SQ9712284
公開日1998年7月15日 申請日期1997年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月14日
發(fā)明者多田雅博, 池上博一 申請人:索尼公司