具有升压变压器的低速自激励磁发电机和电压调节器的制作方法

本发明属于汽车发电机技术领域，涉及具有升压变压器的低速自激励磁发电机和电压调节器。

背景技术：

一些特种机械、工程机械和农机也配置发电机为其通过工作需要的电能，这些发电机和汽车发电机结构一样，但工作环境比汽车还要恶劣，不仅要承受更大的振动、沙尘、泥土等环境的侵蚀，而且还往往处于蓄电池电压较低、或者机械上根本没有配置蓄电池，这需要发电机及其电压调节器有着良好的自激励磁建压功能、以达到稳定运行发电的状态，但现有技术的这些发电机尚不能做到在不配置蓄电池情况下可靠自激励磁发电。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述技术问题，提供具有升压变压器的低速自激励磁发电机和电压调节器。

依据本发明第一方面，提供了一种具有升压变压器的低速自激励磁发电机，其特殊之处在于包括定子、转子、所述定子和转子的支撑部件及壳体，其中所述定子具有定子绕组、所述转子具有励磁绕组，其特征在于：

所述自激励磁发电机还包括升压变压器，所述升压变压器的低压侧连接所述自激励磁发电机的两个相输出端或所述升压变压器的低压侧连接所述自激励磁发电机的一个相输出端和中性点，所述升压变压器的高压侧用于连接储能电路为所述自激励磁发电机的电压调节器在所述自激励磁发电机未建压时提供足够的供电电压，以使所述自激励磁发电机可靠自激磁。

进一步地，本发明还提供了一种具有升压变压器的低速自激励磁发电机，其特殊之处在于还包括储能电路，所述升压变压器的高压侧连接所述储能电路输入端，所述储能电路的输出端用于与所述自激励磁发电机的电压调节器连接，使所述自激励磁发电机在未建压时为所述电压调节器提供足够的供电电压，以使所述自激励磁发电机可靠自激磁。

依据本发明第二方面，提供了一种低速自激励磁发电机电压调节器，应用于具有升压变压器的自激磁发电机控制电路中，其特殊之处在于包括：采样单元、预处理单元、功率单元、续流单元和储能电路，所述采样单元连接电源正负极、所述采样单元输出端连接所述预处理单元的输入端、所述预处理单元的输出端连接所述功率单元输入端、所述功率单元的输出端连接所述自激磁发电机的励磁绕组控制端，所述续流单元连接于功率单元输出端和电源正极d+之间，所述预处理单元和/或所述功率单元的输入端还通过电阻连接所述储能电路的输出端，所述储能电路的输入端用于连接所述自激磁发电机上的升压变压器的高压侧，使所述自激励磁发电机在未建压时为所述电压调节器提供足够的供电电压，以使所述自激励磁发电机可靠自激磁。

依据本发明第三方面，提供了一种低速自激励磁发电机电压调节器，其特殊之处在于包括包括：采样单元、预处理单元、功率单元、续流单元、升压变压器和储能电路，所述采样单元连接电源正负极、所述采样单元输出端连接所述预处理单元的输入端、所述预处理单元的输出端连接所述功率单元输入端、所述功率单元的输出端连接发电机的励磁绕组控制端，续流单元连接于功率单元输出端和电源正极d+之间，所述功率单元输入端连接所述储能电路的输出端，所述升压变压器的低压侧用于连接发电机的两个相输出端或所述升压变压器的低压侧连接所述自激励磁发电机的一个相输出端和中性点，所述升压变压器的高压侧连接所述储能电路，使发电机在未建压时为所述电压调节器提供足够的供电电压，以使发电机可靠自激励磁。

本发明的有益效果是：采用升压变压器将微弱剩磁发出的低压交流电升压并进行整流储能，使电压调节器实现可靠导通接通励磁回路，在发电机转速低时，即可以使发电机建压进而提升低速发电性能，本发明电路结构简单、易于实现、性能可靠、成本较低、易于推广。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的一种具有升压变压器的低速自激励磁发电机的定子绕组、励磁绕组、升压变压器的电路结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的升压变压器和储能单元的电路结构示意图；

图3是储能电路1002的输出和电压调节器的d+端子连接电路结构示意图；

图4是储能电路1002的输出和电压调节器的d+端子有电阻r1连接电路结构示意图；

图5是储能电路1002的输出和设有s端子的电压调节器的d+端子连接电路结构示意图

图6是储能电路1002的输出和电压调节器的单独的一个端子连接，电压调节器的d+端子另行连接的电路结构示意图；

图7是一种具有储能单元的低速自激励磁发电机电压调节器电路结构示意图；

图8是一种具有升压变压器和储能单元的低速自激励磁的电压调节器电路结构示意图。

具体实施方式

第一方面，本发明实施方式提供了具有升压变压器的低速自激励磁发电机。

实施例1

如图1所示，提供了一种具有升压变压器的低速自激励磁发电机，包括定子、转子、整流桥、定子和转子的支撑部件及壳体，其中定子具有定子绕组(附图1中的三相绕组an、bn、cn)、转子具有励磁绕组l0，其特征在于：

自激励磁发电机还包括升压变压器1001，升压变压器的低压侧l2的两个端子①和②分别连接自激励磁发电机的两个相输出端，可以是三相端子a、b、c中任一两端，升压变压器的高压侧l1的两端用于连接储能电路为自激励磁发电机的电压调节器在自激励磁发电机未建压时提供足够的供电电压，以使自激励磁发电机可靠自激磁。

易于理解的是，升压变压器的低压侧两端子①、②也可以改接为连接自激励磁发电机的一个相输出端和中性点之间，如接到n-a、或接到n-b、货接到n-c任选，也是可以实现升压功能(以下同)。

因为发电机在蓄电池电压降低到很低或者发电机处于低转速时，发电机的输出电压端子，包括励磁输出端子d+或者整流桥输出端子b+的电压很低，可能不足1v，不足以激励电压调节器相关电路，使电压调节器不能投入工作。在采取了升压变压器1001后，当发电机处于低转速时，虽然励磁输出端子d+或者整流桥输出端子b+的电压很低，但升压变压器的初级绕组l2将两个相端子的交流电压升压，如发动机输出的低压在0.85v，当设定升压变压器的变压比为40时，在升压变压器高压侧输出的交流电压可达0.85x40＝34v，这个电压完全可以使电子电路投入正常工作，使电压调节的功率管可以饱和，有效降低发电机建压转速。而这个升压变压器高压侧输出的交流电压电压仅供发电机低速启动期间做可靠自激励磁作用，因此比较器的功率要求不大，一般1w以内足够，由于功率很小，发电机正常运转时，升压变压器高压侧的电压虽高，但比以前高压侧导线细、匝数多、内阻很大，可达数千欧姆，因此其较高次级电压可以小号在内阻上，而且消耗的功率很小。

实施例2

本发明还提供了一种具有升压变压器的低速自激励磁发电机，其特点在于还包括储能电路1002，如图2所示，升压变压器的高压侧l1连接储能电路输入端，储能电路的输出端用于与自激励磁发电机的电压调节器连接，使自激励磁发电机在未建压时为电压调节器提供足够的供电电压，以使自激励磁发电机可靠自激磁这一实施例的附图中，储能电路含有二极管d1和电容c1，将高压侧l1的感应电动势半波整流后储存在电容c1中，给能量用于供给发动机电压调节器提供低速激磁电流及其开启控制功率管所用。

为了较为清楚的阐述本发明，附图3、附图4、附图5和附图6分别示出了升压变压器1001、储能电路1002和电压调节器电路的连接关系。

在图3中，储能电路1002的输出和电压调节器的d+端子连接，用于储能电路内阻相对较大，所以发电机正常电压调节仍然由d+端子起作用。

在图4中，储能电路1002的输出和电压调节器的d+端子有电阻r1连接。

在图5中，储能电路1002的输出和电压调节器的d+端子连接，电压调节器还增设了远程取样s端子，用于确保对蓄电池充电的稳定性。

在图6中，储能电路1002的输出和电压调节器的单独的一个端子连接，电压调节器的d+端子另行连接。

第二方面，本发明实施方式还提供了一种低速自激励磁发电机电压调节器。

实施例3

如图7所示，一种低速自激励磁发电机电压调节器，应用于具有升压变压器的自激磁发电机控制电路中，包括：采样单元1005、预处理单元1006、功率单元1008、续流单元1008和储能电路1002，采样单元连接电源正负极、采样单元输出端连接预处理单元的输入端、预处理单元的输出端连接功率单元输入端、功率单元的输出端连接发电机的励磁绕组控制端，续流单元1007连接于功率单元输出端和电源正极d+之间，预处理单元连接储能电路的输出端，储能电路的输入端用于连接发电机的升压变压器的高压侧，使发电机在未建压时为电压调节器提供足够的供电电压，以使发电机可靠自激励磁。本实施例是在发电机电压调节器总成中包括了储能电路，但升压变压器装配在电压调节器之外，这样的电压调节器可以是发电机内置的调节器，也可以是发电机外置的调节器。

第三方面，本发明实施方式还提供了一种低速自激励磁发电机电压调节器。

实施例4

如图8所示，一种低速自激励磁发电机电压调节器，包括：采样单元1005、预处理单元1006、功率单元1008、续流单元1008、升压变压器1001和储能电路1002，采样单元1005连接电源正负极、采样单元输出端连接预处理单元1006的输入端、预处理单元的输出端连接功率单元1007输入端、功率单元的输出端连接发电机的励磁绕组控制端，续流单元1007连接于功率单元输出端和电源正极d+之间，功率单元(内含功率q1)输入端连接储能电路1002的输出端，升压变压器1001的低压侧l2的两端①和②用于连接发电机的两个相输出端，升压变压器的高压侧l1连接储能电路，使发电机在未建压时为电压调节器提供足够的供电电压，以使发电机可靠自激励磁。本实施例是在发电机电压调节器总成中即包括了储能电路，又包括了升压变压器，这样的电压调节器可以是发电机内置的调节器，也可以是发电机外置的调节器。

易于理解的是，升压变压器的低压侧两端子①、②也可以改接为连接自激励磁发电机的一个相输出端和中性点之间，也是可以实现升压功能。

本发明的有益效果是：采用升压变压器将微弱剩磁发出的低压交流电升压并进行整流储能，使电压调节器实现可靠导通接通励磁回路，在发电机转速低时，即可以使发电机建压进而提升低速发电性能，本发明电路结构简单、易于实现、性能可靠、成本较低、易于推广。

本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，不是对本发明的限制，通过等同代换及非创造性劳动所得到的其他实施例或其他组合所得到的实施例均落入本发明保护范围，本发明的保护范围由权利要求书限定。