专利名称：：双三相硅整流发电机的制作方法
技术领域：
：本发明属发电机
技术领域：
，具体涉及一种汽车配套用双三相硅整流发电机。
背景技术：
：汽车发电机是给整车提供电力的电源装置。现代汽车中的电气设备在完善和充实中不断更新，但是发电机依然沿用着传统的三相硅整流发电机向直流负载供电。近年来，随着人们对汽车的使用性能日益注重，特别是对驾驶的舒适性、安全性、可靠性、行驶速度以及自动监控等要求越来越高，促使机动车辆在设计时注重优选先进的电子设备和电动执行装置。目前这些部件已经成为机动车辆设备中的基础性配置。设备的增加、耗散电功率的攀升，电路系统中的负荷性质也在发生着更大的变化，这就对电源供电品质与功率提出了针对性更高的技术指标要求。传统的三相硅整流发电机，在现代汽车电路系统中供电已经反映出直流输出脉动系数和交流波形畸变率较大，电磁噪声振幅较陡较高，以及由此带来对车载电路系统的传导干扰和对周围环境辐射性的无线电骚扰，使车载的某些设备有时受到影响不能正常工作甚至损坏的现象。这种现象已经受到电机设计者和产品开发商不同程度的关注，都在探索新的技术方案，为提高车用电源品质，消除电磁污染源，净化周围环境，为电路系统中的电气设备能安全、可靠的工作再进一步提供良好的基础条件而努力。现已经成为汽车发电机发展进程中研究新课题的动力。
发明内容本发明是针对传统的三相硅整流发电机电气性能和输出特性存在的不足与缺欠，经过基础性研究与分析，开发制造出一种设计合理、低速性能好、结构紧凑、功率密度高，尤其是具有低波纹系数、低交流波形畸变率与低电磁噪声的新一代双三相硅整流发电机。达到替代目前使用的传统特性的三相硅整流发电机，为现代汽车提供洁净、优质、功率充足的电能目的。这种双三相硅整流发电机，由y/Δ型电枢总成F、六相七臂桥式全波硅整流装置、励磁绕组L和电压调节器V组成。双三相硅整流发电机其特征在于y/Δ型电枢总成F的结构是在同一个定子铁芯中嵌置双套三相绕组，再将它们分别联结成y形结构和△形结构的双套电枢绕组，公用一个电磁回路系统，每套电枢绕组又自成独立的三相交流回路，共六相A、B、C和A′、B′、C′输出端；每套电枢绕组中的感应电动势相位均相差120°电气角度，而双套电枢绕组之间对应的交流线电压相位相差30°电气角度；双三相硅整流发电机运行时，y/Δ型电枢总成F，同期输出两路特性不同的三相交流电流——转速输出特性曲线，两路三相交流电流输入到六相七臂桥式全波硅整流装置中整流，自动的同步合成输出一路新的直流电流——转速输出特性曲线的工作模式，并且在每360°电气角度周期中具有12个脉动波的整流效果。六相七臂桥式全波硅整流装置由六支硅整流桥臂和一支雪崩型硅整流桥臂，共七支桥臂并联组成。这其中六支硅整流桥臂由硅整流元件D1与D6、D3与D4、D5与D2、D7与D12、D9与D10、、D11与D8每两只串联组成。这样提高了容量，避免了三相整流桥臂中两只硅整流元件直接并联使用方式，相对解决了两只硅整流元件之间，因受条件所限定难以实施的均流技术要求。而雪崩型硅整流桥臂由雪崩型硅整流元件D16与D17串联组成。它具备了整流、消波限幅，尤其在主回路系统中负荷性质呈现感性状态在过渡过程中能及时发挥续流作用。y/Δ型电枢总成F的双三相A、B、C和A′、B′、C′输出端，分别与六相七臂桥式全波硅整流装置中的六支硅整流桥臂连接，另一支雪崩型硅整流桥臂承担电路中由于电瞬变所产生的行波进行消波限幅抑制干扰作用，它们统一组合成了六相七臂硅整流电路系统向直流负载供电。本发明试生产的产品，已经配装在轻型轮式装甲通讯车上进行越野和城市区域内的道路试验，结果证明双三相硅整流发电机稳定的向车载控制设备、电子通讯设备提供高品质的充足的电力，同时维护了周围环境原有电磁场的洁净程度。实践验证了产品技术性能优良、运行可靠。双三相硅整流发电机已通过台架型式试验。各电压等级、部分型号发电机的部分热态输出电流记录结果如下表所示<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="753">型号机体重Kg试验电压V1500r/min1800r/min2000r/min3000r/min6000r/min电流A电流A电流A电流A电流AJFZ2116≤7.513.573115130168185JFZ2211≤7.52731576898116JFZ2214≤11276193106132144</table></tables>下面结合附图对本发明作进一步描述。图1是本发明双三相硅整流发电机电气原理图。图2是示出了双三相硅整流发电机六相七线制整流系统的电气原理图。图3是示出了双三相硅整流发电机六相交流电压、六相交流相序、相关电气角度、直流电压U和整流波形图。图4分别示出了本发明y/Δ型电枢的发电机、传统的y形电枢的发电机、传统的Δ形电枢的发电机它们各自电流——转速输出特性曲线图。图1所示本发明双三相硅整流发电机电气原理图，图中描述了y/Δ型电枢总成F的双三相输出A、B、C和A′、B′、C′计六相各端，分别连接在六相七臂桥式全波硅整流装置中由整流元件D1至D6和D7至D12组成的六支硅整流桥臂上。而这六支硅整流桥臂与由雪崩型硅整流元件D16和D17串联组成的一支雪崩型硅整流桥臂，共七支桥臂并联连接在B+端；B+端连接车内主电路系统，七支桥臂另一端并联在接地端；硅整流元件D15、D14、D13的阳极各端，分别连接在y/Δ型电枢总成F中输出的A′、B′、C′端，它们的另一阴极端并联在一起构成励磁直流电源输出端；电压调节器V和励磁绕组L的输入端连接在励磁直流电源端，励磁绕组L另一端再与电压调节器V的电压调节端连接，电压调节器V的输出端连接在接地端，励磁直流电源同时经电阻PTC至D+端，D+端与车内控制电路连接；吸收电路中电容C的两端分别连接在B+端、接地端。图2示出了双三相硅整流发电机的六相七线制电气原理。它的主要特征在y/Δ型电枢总成F中的Y形结构电枢绕组中性点处引出一个中性端N，连接到雪崩型硅整流元件D(16)、D(17)串联组成的雪崩型整流桥臂对应的接线端N处。雪崩型整流桥臂再与双三相输出端A、B、C和A′、B′、C′所连接的六支硅整流桥臂并联。电气原理图2中其它电子、电器元件的连接方式与标注，以及工作的过渡过程与图1所描述一致。图3示出了双三相硅整流发电机的y/Δ型电枢总成F所输出的双三相交流电压的Uab、Ubc、Uca和Uab′、Ubc′、Uca′相序，双套电枢绕组之间对应的交流线电压相位相差30°电气角度，同时示出了整流后的直流电压U。在360°电气角度每周期中具有12个脉动波的整流效果和直流脉动波纹，由此反映出抑制了交流电磁噪声和交流波形畸变率，增大了发电机电磁负荷能力。图4示出了双三相硅整流发电机它自动的同步合成y/Δ型电枢特有的直流电流——转速输出特性曲线的工作模式，同时也示出了y形电枢、Δ形电枢两种结构的发电机，它们的交流——转速输出特性曲线的工作模式。这三条曲线之间的对比，充分表明了y/Δ型电枢的双三相硅整流发电机转速在n0至nL这低中速区段运行过程中输出电流IL上升率在大幅度提升。转速在nL至nR中高速区段运行过程中输出电流IR一直保持高于Δ形电枢结构的发电机。使车辆处在怠速、缓速和高速行驶中一直获得充足的电能，相对也就节省了燃油。具体实施例方式本发明双三相硅整流发电机的实施例、电气原理、电路连接关系如图1所示。它的结构是由嵌置在一个定子铁芯中的y/Δ型电枢总成F、六相七臂桥式全波硅整流装置、励磁绕组L、电压调节器V和电阻PTC、电容C组成。六相七臂硅整流系统中的双三相交流电压U输入、直流电压U输出、整流波纹特征如图3所示。实施例双三相硅整流发电机直流电流输出特性如图4中的y/Δ型电枢曲线所示。除了上述所对应图1电路和结构特征的实施例，还有其它结构与性能上的变型，而不脱离本发明实质范围。如图2所示，由双三相硅整流发电机y/Δ型电枢总成F中的Y形结构电枢绕组中性点处，再引出一个中性端N，连接在雪崩型硅整流元件D17和D17串联组成的桥臂N接线端上，然后与双三相A、B、C和A′、B′、C′输出端所连接的六支硅整流桥臂并联组成六相七线制整流系统输出向直流负载供电，达到发电机在高速运行条件下，进一步提高输出电功率的目的。以上说明并非是对本发明的限制，本发明也不并限于上述举例。本
技术领域：
的普通技术人员，在本发明的实质范围内作出显而易见的置换、改型、元器件的增减，这样的变换均落在本发明的保护范围。权利要求1.一种双三相硅整流发电机，由y/Δ型双套电枢绕组总成F、六相七臂桥式全波硅整流装置、励磁绕组L和电压调节器V组成。双三相硅整流发电机其特征在于y/Δ型双套电枢绕组总成F的结构是在同一个定子铁芯中嵌置双套三相绕组，将它们再分别联结成Y形结构和Δ形结构的双套电枢绕组，它们共用一个电磁回路系统，每套电枢绕组又自成独立的三相交流回路，共六相A、B、C和A′、B′、C′输出；每套电枢绕组中的感应电动势相位均相差120°电气角度，而双套电枢绕组之间对应的交流线电压相位相差30°电气角度；双三相硅整流发电机运行时y/Δ型电枢总成F，它同期输出两路特性不同的三相交流电流——转速输出特性曲线，两路三相交流电流经六相七臂桥式全波硅整流装置整流，自动的同步合成一路新的直流电流——转速输出特性曲线工作模式，并且在每360°电气角度周期中具有12个脉动波的整流效果。2.权利要求1所述双三相硅整流发电机的结构中，六相七臂桥式全波硅整流装置其特征在于由六支硅整流桥臂和一支雪崩型硅蒸馏桥臂，共七支桥臂并联组成。这其中六支硅整流桥臂分别由硅整流元件D(1)与D(6)、D(3)与D(4)、D(5)与D(2)、D(7)与D(12)、D(9)与D(10)、D(11)与D(8)每两只串联组成；而雪崩型硅整流桥臂由雪崩型硅整流元件D(16)与D(17)串联组成，这支桥臂具备削波限幅和续流、整流的功能。3.根据权利要求1和2所述的双三相硅整流发电机，其特征在于所述的y/Δ型电枢总成F中双三相A、B、C和A′、B′、C′输出端分别联接在六相七臂桥式全波硅整流装置中六支硅整流桥臂各接点上，六支硅整流桥臂与一支雪崩型硅整流桥臂并联后再与直流输出端B+连接，通过B+端和车内主电路系统连接，六相七臂桥式全波硅整流装置的负极端联接在接地端；硅整流元件D(15)、D(14)、D(13)的阳极端分别与交流输出端A′、B′、C′连椄，三个阴极端并联在一起输出励磁直流电源；励磁绕组L和电压调节器V，它们的一端连接在励磁直流电源上，励磁绕组L的另一端再与电压调节器V的电压调节端连接，电压调节器V的输出端连接在接地端；励磁直流电源同时也经过电阻PTC连接D+端，D+端与车内控制电路系统连接；吸收电路的电容C一端连接在B+，另一端连接在接地端4.根据权利要求1至3所述的双三相硅整流发电机，其特征在于从它的y/Δ型电枢总成F中Y形结构电枢绕组中性点处，引出一条中性线，连接在由雪崩型硅整流元件D(16)与D(17)串联组成的雪崩型硅整流桥臂上N接线端处，然后再与双三相A、B、C和A′、B′、C′端所连接的六支硅整流桥臂并联，组成六相七线制的整流系统。全文摘要本发明公开了一种汽车用的双三相硅整流发电机。这种发电机它采用双电枢绕组发电，通过六相七臂硅整流系统，将两路工作特性不同的三相交流电流——转速输出特性曲线，自动的同步合成一路新的直流电流——转速输出特性曲线，以这种工作模式向负载供电。该系统输出不但在360°电气角度周期内具有12个脉动波整流效果，而且使发电机的电磁负荷潜在能力得到充分发挥。由此发电机的功率密度获得提高。在有效技术措施作用下，抑制了交流波形畸变，削减了直流脉动系数，净化了电路系统中电瞬变传导性的干扰和电磁波对周围环境产生辐射性的骚扰污染，显著提高了直流输出的供电品质。文档编号H02K11/00GK1866695SQ20061004384公开日2006年11月22日申请日期2006年4月24日优先权日2006年4月24日发明者周英林,刘锐,韩磊申请人:周英林