专利名称：无稳速发电机整流稳压器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种电子产品，即一种无稳速发电机整流稳压器。
背景技术：
不在稳定的转速下工作的发电机，称为无稳速发电机。如机动车发电机、摩托车发电机，特别是风力发电机，都属于无稳速发电机。这类发电机随着转速的大幅度变化，其电压、频率、电流，特别是输出功率等项指标也会发生较大的波动，因此必须进行稳压控制。可是，由于波动幅度太大，且很不规则，稳压控制十分困难，普通的三相可控、半可控整流技术及其展宽措施都不能适应工作需要。为了解决这个难题，人们采用了铺设可控电励磁场机构或分流卸荷法等多种措施。可是，由于上述措施带来了结构复杂、制造困难、浪费能源、效率低下、故障率高等缺点，都没有从根本上解决问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够较好地解决无稳速发电机的稳压控制问题，且结构简单，成本低廉，节能高效，稳定可靠的装置。上述目的是由以下技术方案实现的研制一种无稳速发电机整流稳压器，其主要部分也是一个可接于发电机的三相输出端的三相整流桥。所不同的是所说的整流稳压器是由一个三相整流桥及其控制电路、移相触发电路所构成，在三相整流桥与发电机A项输出端相连接的一个桥臂上，串接有可在控制电路作用下进行导通或关断动作的晶闸管VT1；在另外两支与发电机B项、C项输出端相连接的桥臂后面的整流输出回路上串接有可在控制电路及移相触发电路作用下实行饱含导通或移相导通的晶闸管VT2。这个三相整流桥把发电机的三相输出端隔离为两组。在用电量较大或转速较低时，两个晶闸管均饱含导通，当用电量较小或转速较高时，晶闸管VT1断开、VT2移相导通，发电机趋于空转的节能状态，但仍有稳定的电压输出。
所说的晶闸管VT1是双向晶闸管。
所说的双向晶闸管有1只。
所说的双向晶闸管是多只并联的双向晶闸管。
所说的晶闸管VT1是两只兼做发电机A项输出端可控整流管的单向晶闸管。
所说的晶闸管VT2是1只单向晶闸管。
所说的晶闸管VT2是多只并连的单向晶闸管。
所说的晶闸管VT2是双向晶闸管。
所说的单向晶闸管VT2接在整流输出回路的正极端。
所说的单向晶闸管VT2接在整流输出回路的负极端。
所说的控制电路是由两个比较器IC4和IC5及其辅助电路构成。
所说的移相触发电路是由电容器C1以及接成互补型的两只三极管T2、T3，供电电阻R8等组成的积分式移相触发器，以及可控恒流源、限流电阻，供电稳压器等辅助电路构成。
采用上述方案制成的无稳速发电机整流稳压器，能较好地平息因转速变化所造成的各项指标的波动，实现了大小功率的永磁发电机在节能前提下的稳压输出，为相关的电控、输电、逆变及用电器的安全运行提供了保证，使各单机并网联网极为简单，且具有简单、廉价、稳定高效的特点。
附图介绍
图1是一种实施方式的电路图。
实施方式附图介绍了28V(给24V蓄电池充电)300W永磁发电机整流稳压器的电路结构。其中，D1-D6是200V50A三相整流桥，VT1是20A200V双向晶闸管，IC1是光电藕和器MDC3031，R1为其限流电阻，取100Ω；VT2是30A300V单向晶闸管，R2、R3串连，组成分压器，R2为510KΩ，R3为10KΩ；C1为0.47μF50V电容，它和接成互补型的两只三极管T2、T3以及供电电阻R8等组成积分式移相触发器，用以触发VT2；其中T2为2N3702，T3为C1815，R8为6.8KΩ电阻；三极管T4、T6选2N3702，电阻R9选6.8KΩ，IC3选光电藕和器4N35，它们组成可控恒流源，为积分式充电提供电流；D8、D9、D11为隔离二极管，均选用1N4148；R7选390Ω为移相触发器输出限流电阻，R6选3KΩ；供电稳压器由三极管T1，稳压管D10、偏置支路电阻R5、R4、光电藕和器IC2组成，其中T1选MJE13003，D10为0.5W22V稳压管，R5选300KΩ，R4选18KΩ，IC2选MOC3011，它与R4串联后与R5并连。
电路控制部分用了两个电压比较器IC4、IC5。这里，用LM358双运放接成，偏置基准电压由6V稳压管D13和电阻R15组成，R15选6KΩ；反馈电阻R12、R19，均选2MΩ；两路比较电桥支路电阻分别由VR1、R21、R14和VR2、R16、R17组成，VR1、VR2均选30KΩ，R21、R14、R16、R17均选510KΩ。R10、R20为输出限流电阻，分别选4KΩ和2KΩ，电压比较器通过三个光藕和(其中一个三极管型输出，两个晶闸管或电阻型输出)输出控制信号。为保护电压控制电路，设计有可恢复过压保护电路，它由消磁电阻TR、单向晶闸管VT3、限流电阻R11和稳压管D12组成，R11选610Ω，稳压管选28V，消磁电阻选39Ω，单向晶闸管选3A60V。
电路输出采用π型滤波，它们由C2、C4、L等组成，其电容容量以大于2200μF为好。
如图所示，这里的三相整流桥兼做晶闸管电路的隔离器，把双向晶闸管VT1串入发电机三相电中的一相整流输入回路，单向晶闸管VT2串接于整流后的负极输出回路。这样，使双向晶闸管VT1和单向晶闸管VT2在输出电压低时全开通；而输出电压高时，首先关断VT1，VT2就可进入移相控制导通状态，从而实现了对三相交流电的输出稳压控制。
VT1通过光电藕和器IC1受控于接成电压比较器的运放IC5，通过调整，设定IC5在输出的直流电压低于规定值时输出高电平，在高于规定电压值时输出低电平，就会使VT1控制的一相电在发电机转数较低、输出电流较大时接通整流桥，参与三相整流，发电机输出功率最大，电压达到稳定值。在输出电流较小，电机转数升高时，首先断开一相整流，而断开这一相电，整流桥输出的另两相电的波形就会有过零点，串于其输出端的单向晶闸管就有可控性，从而使另两相电实现移相控制，使电压值稳定在要求值上，发电机则处于节能工作状态。
由于VT1只在发电机电压较低时接通，电压较高时是关断的，因而IC1选耐受电机可能出现的最高电压值上，而限流电阻则可选得较小。
为使另两相电既适应发电机电压较高，VT2在移相导通工作状态时的可靠控制，又能适应在发电机电压较低时的充分导通，即有最大的移相导通角，在这里设计了能展宽适应频率、电压、输出电流都大幅度变化的互相联系的各单元电路，如稳压供电电路、恒流电路、电流触发输出电路等。其中电阻R4与光电藕和器串连后并于稳压器偏置电阻R5上，在电压较低时IC2开通，电阻R4开始为T3提供偏置电流，使稳压器仍有稳定的电压输出，而电压升高时则随时关断，以减小功耗。稳压调整管选用耐高压管，阻隔了高电压使移相触发电路免受高压冲击，并为积分式移相触发电路提供不同幅值的同步削顶波形。在触发电路中，由于采用D8、D11两只隔离二极管，使触发电流不主要从C1和R2、R3分压点获得，而是通过电阻R7从恒流源获得，增大了触发电流。R16是为防止T1深度饱和影响移相触发速度而设，电压控制电路工作在深度电压负反馈工作状态，IC5虽然是以开关状态工作，但仍有缓冲触发特性；而IC4的输出又通过IC3一级三极管放大，从而使恒流源有较大的动态控制力。这些设计使互补三极管型移相触发器在发电机电压较低时有最大的触发提前角度，在电压较高时又能精确稳定控制输出电压，能够适应较宽的电压电流频率变化范围，且具有较好的响应速度，可靠的控制精度，较高的工作效率。
电压比较器工作电压取自输出电压，为防止浪涌电压和电流尖峰的冲击，设置了可恢复性保险丝，它利用消磁电阻PTC在电流过大时因温升使电流急剧减小，在断电降温时快速自恢复的特性，使这一电路具有准确可靠的电压敏感性和可自恢复性。
权利要求1.一种无稳速发电机整流稳压器，其主要部分也是一个可接于发电机的三相输出端的三相整流桥，其特征在于所说的整流稳压器是由一个三相整流桥及其控制电路、移相触发电路所构成，在三相整流桥与发电机A项输出端相连接的一个桥臂上，串接有可在控制电路作用下进行导通或关断动作的晶闸管VT1；在另外两支与发电机B项、C项输出端相连接的桥臂后面的整流输出回路上串接有可在控制电路及移相触发电路作用下实行饱含导通或移相导通的晶闸管VT2。
2.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的晶闸管VT1是双向晶闸管。
3.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的双向晶闸管有1只。
4.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的双向晶闸管是多只并联的双向晶闸管。
5.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的晶闸管VT1是两只兼做发电机A项输出端可控整流管的单向晶闸管。
6.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的晶闸管VT2是1只单向晶闸管。
7.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的晶闸管VT2是多只并连的单向晶闸管。
8.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的晶闸管VT2是双向晶闸管。
9.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的单向晶闸管VT2接在整流输出回路的正极端。
10.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的单向晶闸管VT2接在整流输出回路的负极端。
11.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的控制电路是由两个比较器IC4和IC5及其辅助电路构成。
12.根据权利要求1所述的无稳速发电机整流稳压器，其特征在于所说的移相触发电路是由电容器C1以及接成互补型的两只三极管T2、T3，供电电阻R8等组成的积分式移相触发器，以及可控恒流源、限流电阻，供电稳压器等辅助电路构成。
专利摘要本实用新型是一种电子产品，即一种无稳速发电机整流稳压器。风力发电机等不在稳定转速下工作的发电机，其多项性能指标会随着转速的变化而大幅度波动，目前所采用的铺设可控电励磁场机构或分流卸荷装置等控制措施，都存在许多缺点。本实用新型采用三相整流桥把发电机的三相电分隔为两组，其中一相与三相整流桥的一个桥臂之间，连接双向晶闸管VT
文档编号H02P9/26GK2691165SQ20042003106
公开日2005年4月6日 申请日期2004年4月2日 优先权日2004年4月2日
发明者马军兴 申请人:马军兴