专利名称：自稳压永磁交流发电机及其方法
技术领域：
本发明涉及一种自稳压永磁交流发电机及其方法，属于永磁交流发电机的技术领域。
背景技术：
目前，常规的中小功率永磁交流发电机，在电源精度要求较高的场合，基本是采用 交流到直流再到交流的调制电源稳压，此种方法在负载突加、突减时，电压精度也不能保 证；外接负载变化较大时，稳压电源容易损坏。经过交流到直流再到交流调制的电源，输出 的波形为调制的正弦波，电源失真度大；整机结构体积大，重量较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、体积小、精度高、可靠性高的自稳压永磁交流 发电机及其方法，解决了现有永磁交流发电机所存在的输出的波形为调制的正弦波，电源 失真度大，整机结构体积大，重量较大等问题。 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案解决的它包括定子铁芯及位于定子 铁芯前后端的前端盖和后端盖，定子铁芯上设有线圈绕组，定子铁芯内同轴旋转支承有转 轴，转轴上设有永磁转子，转轴的外端设有风叶，其特征在于所述定子铁芯设有若干个沿圆 周均匀分布的线圈槽，所述线圈绕组由分别绕设在定子铁芯的线圈槽内且相互串联在一起 的若干个线圈构成，位于定子铁芯线圈槽内的每个线圈由相互串联的若干线圈单匝构成， 线圈绕组两端的主引出线与切换控制电路连接，线圈绕组位于定子铁芯线圈槽内的线圈的 部分线圈单匝设有抽头，所述抽头也与切换控制电路连接，所述切换控制电路连接发电机 的输出端，所述发电机的输出端连接有输出电压监测电路，所述输出电压监测电路反馈连 接切换控制电路，切换控制电路每隔一定的时间周期根据输出电压监测电路的信号对比额 定电压选择不同的抽头对线圈绕组两端的主引出线电压进行叠加，使发电机的输出端输出 额定电压。定子线圈每相输出电压是所串联的线圈单匝的电压总和，发电机空载时，电流为 零，压降为零，输出电压较高。发电机满载时，定子电流达到额定值，定子线圈压降大，因而
输出电压偏低。当发电机处于热态工作时，电压监测电路监测到发电机的输出电压偏离额
定值更大，则切换控制电路切换抽头以增加更多的每相所串联的线圈单匝的匝数，使输出
电压稳定。反之，则切换控制电路切换抽头以减少每相所串联的线圈单匝的匝数以使发电
机输出稳定的电压。针对前述，在每相所串联的线圈中抽取不同的线圈抽头，通过改变电机
线圈的抽头，从而改变输出电压，达到发电机的输出电压稳定。 作为优选，所述抽头与切换控制电路之间通过双向可控硅连接。 作为优选，所述切换控制电路的时间周期小于等于0. 05秒。 永磁交流发电机自稳压方法，永磁交流发电机包括定子铁芯及位于定子铁芯前后 端的前端盖和后端盖，定子铁芯上设有线圈绕组，定子铁芯内同轴旋转支承有转轴，转轴上 设有永磁转子，定子铁芯设有若干个沿圆周均匀分布的线圈槽，所述线圈绕组由分别绕设
3在定子铁芯的线圈槽内且相互串联在一起的若干个线圈构成，位于定子铁芯线圈槽内的每 个线圈由相互串联的若干线圈单匝构成，将线圈绕组两端的主引出线与切换控制电路连 接，另外通过计算在线圈绕组位于定子铁芯线圈槽内的线圈的部分线圈单匝设有若干个不 同的抽头，将前述不同的抽头与切换控制电路通过开关器件连接； 将所述切换控制电路与发电机的输出端连接，再将发电机的输出端连接输出电压 监测电路，所述输出电压监测电路反馈连接切换控制电路； 切换控制电路每隔一定的时间周期根据输出电压监测电路的信号对比额定电压
选择不同的抽头的开关器件打开对线圈绕组两端的主引出线电压进行叠加，使发电机的输
出端输出额定电压。当发电机处于热态工作时，电压监测电路监测到发电机的输出电压偏
离额定值更大，则切换控制电路切换抽头以增加更多的每相所串联的线圈单匝的匝数，使
输出电压稳定。反之，则切换控制电路切换抽头以减少每相所串联的线圈单匝的匝数以使
发电机输出稳定的电压。针对前述，在每相所串联的线圈中抽取不同的线圈抽头，通过改变
电机线圈的抽头，从而改变输出电压，达到发电机的输出电压稳定。 作为优选，所述开关器件为双向可控硅。 作为优选，所述时间周期小于等于0. 05秒。 因此，本发明具有结构简单、体积小、精度高、可靠性高的特点。
图1是本发明一种结构示意图；
图2是本发明电路结构示意图。
具体实施例方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1 :如图1和图2所示，前端盖1和后端盖2分别位于定子铁芯3的前端和 后端，定子铁芯3上设有线圈绕组4，定子铁芯3内同轴旋转支承有转轴5，转轴5上设有永 磁转子6，转轴5的外端设有风叶7，定子铁芯3设有多个沿圆周均匀分布的线圈槽，线圈绕 组4由分别绕设在定子铁芯的线圈槽内且相互串联在一起的多个线圈构成，位于定子铁芯 线圈槽内的每个线圈由相互串联的多个线圈单匝构成，线圈绕组4两端的主引出线8与切 换控制电路9连接，线圈绕组4位于定子铁芯线圈槽内的线圈的部分线圈单匝设有抽头10， 抽头通过双向可控硅与切换控制电路9连接，切换控制电路9连接发电机的输出端，发电机 的输出端连接有输出电压监测电路(图中未示出)，输出电压监测电路反馈连接切换控制 电路9，切换控制电路每隔0. 05秒根据输出电压监测电路的信号对比额定电压选择不同的 抽头对线圈绕组两端的主引出线电压进行叠加，使发电机的输出端输出额定电压。定子线 圈每相输出电压是所串联的线圈单匝的电压总和，发电机空载时，电流为零，压降为零，输 出电压较高。发电机满载时，定子电流达到额定值，定子线圈压降大，因而输出电压偏低。
如图2所示，当发电机11连接负载12处于热态工作时，电压监测电路监测到发电 机的输出电压偏离额定值更大，则切换控制电路9切换抽头10以增加更多的每相所串联的 线圈单匝的匝数，使输出电压稳定。反之，则切换控制电路9切换抽头10以减少每相所串 联的线圈单匝的匝数以使发电机输出稳定的电压。针对前述，在每相所串联的线圈中抽取
4不同的线圈抽头，通过改变电机线圈的抽头，从而改变输出电压，达到发电机的输出电压稳
定o
权利要求
一种自稳压永磁交流发电机，包括定子铁芯及位于定子铁芯前后端的前端盖和后端盖，定子铁芯上设有线圈绕组，定子铁芯内同轴旋转支承有转轴，转轴上设有永磁转子，转轴的外端设有风叶，其特征在于所述定子铁芯设有若干个沿圆周均匀分布的线圈槽，所述线圈绕组由分别绕设在定子铁芯的线圈槽内且相互串联在一起的若干个线圈构成，位于定子铁芯线圈槽内的每个线圈由相互串联的若干线圈单匝构成，线圈绕组两端的主引出线与切换控制电路连接，线圈绕组位于定子铁芯线圈槽内的线圈的部分线圈单匝设有抽头，所述抽头也与切换控制电路连接，所述切换控制电路连接发电机的输出端，所述发电机的输出端连接有输出电压监测电路，所述输出电压监测电路反馈连接切换控制电路，切换控制电路每隔一定的时间周期根据输出电压监测电路的信号对比额定电压选择不同的抽头对线圈绕组两端的主引出线电压进行叠加，使发电机的输出端输出额定电压。
2. 根据权利要求1所述的自稳压永磁交流发电机，其特征在于所述抽头与切换控制电 路之间通过双向可控硅连接。
3. 根据权利要求1或2所述的自稳压永磁交流发电机，其特征在于所述切换控制电路 的时间周期小于等于O. 05秒。
4. 一种永磁交流发电机自稳压方法，永磁交流发电机包括定子铁芯及位于定子铁芯前 后端的前端盖和后端盖，定子铁芯上设有线圈绕组，定子铁芯内同轴旋转支承有转轴，转轴 上设有永磁转子，定子铁芯设有若干个沿圆周均匀分布的线圈槽，所述线圈绕组由分别绕 设在定子铁芯的线圈槽内且相互串联在一起的若干个线圈构成，位于定子铁芯线圈槽内的 每个线圈由相互串联的若干线圈单匝构成，其特征在于将线圈绕组两端的主引出线与切换控制电路连接，另外通过计算在线圈绕组位于定子 铁芯线圈槽内的线圈的部分线圈单匝设有若干个不同的抽头，将前述不同的抽头与切换控 制电路通过开关器件连接；将所述切换控制电路与发电机的输出端连接，再将发电机的输出端连接输出电压监测 电路，所述输出电压监测电路反馈连接切换控制电路；切换控制电路每隔一定的时间周期根据输出电压监测电路的信号对比额定电压选择 不同的抽头的开关器件打开对线圈绕组两端的主引出线电压进行叠加，使发电机的输出端 输出额定电压。
5. 根据权利要求4所述的永磁交流发电机自稳压方法，其特征在于所述开关器件为双 向可控硅。
6. 根据权利要求4或5所述的永磁交流发电机自稳压方法，其特征在于所述时间周期 小于等于O. 05秒。
全文摘要
本发明涉及一种自稳压永磁交流发电机及其方法，属于永磁交流发电机的技术领域。它线圈绕组两端的主引出线与切换控制电路连接，线圈绕组位于定子铁芯线圈槽内的线圈的部分线圈单匝设有抽头，所述抽头也与切换控制电路连接，所述切换控制电路连接发电机的输出端，所述发电机的输出端连接有输出电压监测电路，所述输出电压监测电路反馈连接切换控制电路，切换控制电路每隔一定的时间周期根据输出电压监测电路的信号对比额定电压选择不同的抽头对线圈绕组两端的主引出线电压进行叠加，使发电机的输出端输出额定电压。
文档编号G01R19/155GK101783558SQ20091009549
公开日2010年7月21日 申请日期2009年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者包秀峰 申请人:钻宝电子有限公司