专利名称：一种交流发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交流发电机。
背景技术：
逆变发电机由于其体积小，重量轻，电性能好等诸多优点，近年来在小型引擎发电机领域发展很快。现有的逆变发电机的工作原理是采用一个多极的交流永磁发电机发出一个频率较高的等幅交流电，通过可控整流方法将该交流电整流成一个恒定的直流电，再通过逆变电路将其转换成所需要的交流电，俗称ADA方式。由于现有的ADA逆变电路是通过桥式电路，采用IGBT功率晶体管对直流电斩波， 再通过LC电路对该波形进行整形，还原成交流正弦波。因为采用IGBT功率晶体管在斩波频率20K的状态下工作会产生较大的开关损耗，造成晶体管的发热及功率的损失，降低了效率，同时用来对斩波后波形进行整形的大功率电感也会产生较大的热量，造成较大的损耗。 同时20K斩波频率的多次谐波会产生可发射的高频无线电电磁波，如要将发电机功率做的更大，则无线电电磁波也更大，这将无法通过现有的欧洲EMC认证要求。当然现有技术中亦有通过对较高频率等幅交流电直接用可控整流方法整流，同时控制其不同时间的导通角来获得接近正弦波波形的交流电，但波形失真度较大，而且在不同负载下失真度变化更大，从而无法满足许多用电器的要求。从成本角度ADA逆变方式所使用的IGBT大功率晶体管，大容量电解电容，大功率电感的价格都较高，且IGBT晶体管规格随着电流的增大，价格成指数倍的增加，所以要制造5千瓦以上或更大功率的发电机成本将更高。所以目前逆变发电机还很难替代传统发电机。
发明内容本实用新型目的是提供一种交流发电机，其不仅具有现有逆变发电机的所有优点，而且制造成本大大低于现有逆变发电机，甚至低于目前一般通用发电机的制造成本，同时可发出波形失真度小的正弦波交流电，且不存在高频无线电电磁波，能够通过现有的欧洲EMC认证要求。本实用新型的技术方案是一种交流发电机，其特征在于包括两个可发出不同频率等幅交流电的多极永磁发电机和一个可控整流电路和一个整形滤波电路，所述两个多极永磁发电机的定子线圈以串联方式连接，再与可控整流电路和整形滤波电路顺序相连接。本实用新型中，优选一个多极永磁发电机与另一个多极永磁电机的周波数差为两周，即产生两个周期变化的调幅叠加波形，所述两个周期变化的调幅叠加波形通过正反相整流并整形产生出一个完整的正弦波波形。本实用新型中，可采用两个磁极数不同的多极永磁发电机同轴安装发出不同频率的等幅交流电。当然本实用新型中，也可采用两个转速不同而极数相同的多极永磁发电机发出不同频率的等幅交流电。[0010]本实用新型中，所述可控整流电路优选可控硅整流电路，所述采用可控硅整流电路对调幅交流电进行正反相整流为行业公知技术，本实用新型中不对可控硅整流电路作具体限定。本实用新型的工作原理是将两个可发出不同频率等幅交流电的多极永磁发电机的定子线圈以串联方式连接，使得这两个多极永磁发电机发出的不同频率等幅交流电叠加产生一个幅度随两个等幅交流电电压差变化的具有包络线的调幅交流电，再将所述调幅交流电通过一个可控整流电路正反相整流，最后滤波形成具有包络线频率的交流电输出。本实用新型的优点是本实用新型可产生出波形失真度小，且不存在高频无线电电磁波干扰的正弦波输出电压，其具有现有逆变发电机的所有优点，但制造成本大大低于现有逆变发电机，甚至低于目前一般通用发电机的制造成本，由于不存在高频无线电电磁波，能够通过现有的欧洲 EMC认证要求。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述
图1为本实用新型的电路连接结构示意图；图2为主多极永磁发电机输出交流电的高频正弦波形图；图3为副多极永磁发电机输出交流电的高频正弦波形图；图4为主、副多极永磁发电机输出交流电叠加后形成的电压波形图；图5为对叠加产生的电压波形进行正反向整流处理后产生的电压波形图；图6为对经正反向整流处理后的电压波形进行整形滤波后产生的正弦波波形图。
具体实施方式
实施例1 如图1所示，本实施例提供的这种交流发电机，其具有主、副两个永磁多极发电机，这两个永磁多极发电机可发出不同频率的等幅交流电。本实施例中主、副永磁多极发电机均为10对S-N单极磁瓦，对应30极三相定子线圈的永磁多极发电机，但两个发电机的转轴相互独立、且转速不同，其中副永磁多极发电机的转速低于主永磁多极发电机。两个永磁多极发电机的定子线圈串联连接，再与可控整流电路和整形滤波电路顺序相连接， 其中的可控整流电路为可控硅整流电路。本实施例工作原理如下如图2所示，为主永磁多极发电机输出交流电的高频正弦波形图，而图3所示为副永磁多极发电机输出交流电的高频正弦波形图，其周波数比主永磁发电机周波数多两个波。将上述两个永磁多极发电机的定子线圈串联连接，使得两个不同频率的等幅交流电相叠加产生一个幅度随两个等幅交流电电压差变化的具有包络线的调幅交流电，该交流电压波形如图4所示，再通过可控硅整流电路对上述得到的调幅交流电进行正反相整流，形成具有包络线频率的交流电输出(该交流电压波形的包络线就是所需频率的正弦波)，如图5所示；最后再对波形进行整形滤波得到所需频率的正弦波交流电，如图6所示。实施例2 同实施例1相比，本实施例中主永磁多极发电机为12对S-N单极磁瓦， 对应36极三相定子线圈的永磁多极发电机，而副永磁多极发电机为10对S-N单极磁瓦，对应30极三相定子线圈的永磁多极发电机；两个发电机连接在同一根转轴上，转速相同。依旧如图2所示，为主永磁多极发电机输出交流电的高频正弦波形图，而图3所示为副永磁多极发电机输出交流电的高频正弦波形图，其周波数比主永磁发电机周波数多两个波。将上述两个永磁多极发电机的定子线圈串联连接，使得两个不同频率的等幅交流电相叠加产生一个幅度随两个等幅交流电电压差变化的具有包络线的调幅交流电，该交流电压波形如图 4所示，再通过可控硅整流电路对上述得到的调幅交流电进行正反相整流，形成具有包络线频率的交流电输出(该交流电压波形的包络线就是所需频率的正弦波)，如图5所示；最后再对波形进行整形滤波得到所需频率的正弦波交流电，如图6所示。 本实用新型可产生出波形失真度小，且不存在高频无线电电磁波干扰的正弦波输出电压，其具有现有逆变发电机的所有优点，但制造成本大大低于现有逆变发电机，甚至低于目前一般通用发电机的制造成本，由于不存在高频无线电电磁波，能够通过现有的欧洲 EMC认证要求。
权利要求1.一种交流发电机，其特征在于包括两个可发出不同频率等幅交流电的多极永磁发电机和一个可控整流电路和一个整形滤波电路，所述两个多极永磁发电机的定子线圈以串联方式连接，再与可控整流电路和整形滤波电路顺序相连接。
2.根据权利要求1所述的一种交流发电机，其特征在于其中一个多极永磁发电机与另一个多极永磁发电机的周波数差为两周。
3.根据权利要求1或2所述的一种交流发电机，其特征在于所述两个多极永磁发电机同轴安装而磁极数不同。
4.根据权利要求1或2所述的一种交流发电机，其特征在于两个多极永磁发电机转速不同而极数相等。
5.根据权利要求1或2所述的一种交流发电机，其特征在于所述可控整流电路为可控硅整流电路。
专利摘要本实用新型公开了一种交流发电机，其特征在于包括两个可发出不同频率等幅交流电的多极永磁发电机和一个可控整流电路和一个整形滤波电路，所述两个多极永磁发电机的定子线圈以串联方式连接，再与可控整流电路和整形滤波电路顺序相连接。本实用新型可产生出波形失真度小，且不存在高频无线电电磁波干扰的正弦波输出电压，其具有现有逆变发电机的所有优点，但制造成本大大低于现有逆变发电机，甚至低于目前一般通用发电机的制造成本，由于不存在高频无线电电磁波，能够通过现有的欧洲EMC认证要求。
文档编号H02K11/00GK202034860SQ20112003333
公开日2011年11月9日 申请日期2011年1月30日 优先权日2011年1月30日
发明者陈维加 申请人:陈维加