专利名称：拖拉机用一体化永磁恒压发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电气设备领域中，拖拉机用交流发电机，特别是一种配用电子调节装置的机电一体化的拖拉机用永磁恒压发电机。
目前，为拖拉机配套的照明用交流发电机一般采用永磁式发电机，由于结构设计上的原因，该类发电机在柴油机低速时，输出电压较低，使拖拉机夜间作业、会车、转弯或路面情况较差等低速行驶时，照明灯不够亮，影响操作。现有技术解决的办法是提高发电机低速电压，如外加转用调节器或蓄电池等措施来实现。苏联专利US2988405，便是采用此技术方案，虽然改善了电压的稳定性，但存在增加投资，不能实现与机电一体化结构的缺陷。另外一种较好的技术措施是中国专利91211983.7拖拉机用恒压交流发电机，它采用了机电一体化，成本与同类永磁交流发电机相当，性能可靠，但由于转子是绕组与永久磁体共同励磁的转子，配有带滑环和电刷结构，该结构易劳损影响使用寿命。
本发明的目的在于避免上述不足之处，提供一种电子调节装置与电机一体化的、无滑环和电刷结构的拖拉机用永磁恒压交流发电机，在拖拉机最低工作转速或最高工作转速时均能保证电压恒压输出，工作可靠，使用寿命长，成本低。
为了达到上述目的，本发明是通过以下措施实现的。
设计制造一种新型的永磁式拖拉机用恒压交流发电机，其特征是电机整体结构分为转子、定子和发电机一体结构的控制模块三部分组成。
其转子是永磁体组成的励磁转子，由几块轴向磁化永磁体、爪极和钢轴及防漏磁内套组成。沿轴向磁化的几块永磁环通过爪极将磁场分布为几段径向多极磁场。为防止转子钢轴将几块永磁环磁通漏掉，在永磁环、爪极与钢轴之间采用阻磁材料的防漏磁内套。
定子由定子铁芯、单相电枢绕组、外壳、端盖构成，内部电枢绕组采用整距双层一路串联结构。其结构与通常的单相永磁发电机定子相同。
与发电机一体化安装的控制模块的安装形式与中国专利91211983.7相同，即电子控制电路和发电机出线端用固化树脂浇铸成控制模块，直接安装在发电机端盖或定子机壳的出线盒内。不同之处是并联式电子调节模块中设置零电流封锁电路，采用由非晶薄钢带绕制的微型电流互感器，通过控制触发可控硅T1，从而使发电机空载时调节器不工作。
电控制电路采用并联式半波相控技术控制电机电枢反应，从而达到输出电压恒定，电子控制电路是由三部分组成的1、由可控硅T1和微型电流零相位触发电流互感器M和二极管D1组成零电流封锁电路，使发电机无电流输出时，即空载状态时，调节器不工作，无短路性调节电流。当使用照明接通负载灯泡(照明灯或换向灯)，调节器才工作。
由晶体管T2，二极管D2和电容C1及稳压管DW组成电压控制相位触发电路。电压越高，触发脉冲越是提前，达到恒压控制的目的。
3、由较大功率可控硅T3和触发二极管D3实现主电路并联电流电枢反应控制，当电压较高时，短路电流较大，从而使电枢去磁反应较强。
由于控制模块与发电机定子电枢绕组配合，使之在发电机低速运行时，产生较强的电枢反应和端电压调节作用，使该永磁式发电机具有较高的恒压特性，当拖拉机转速在600～2200转/分变化时，输出电压可达11.0～13.5伏。
本发明与现有技术相比，具有明显的优越性1、输出电压较恒定，不因拖拉机的转速变化和负载灯泡的变化而影响发电机的输出电压;在拖拉机最低工作转速约600转/分，或最高工作转速约2200转/分时，均能保证电压基本恒定输出。
2、机电一体化，由于采用了零电流封锁技术，使发电机和并联调节器能一体化结构，结构科学、合理、实用。
3、该发电机定子与转子无电联系，无滑环与电刷结构，延长电机使用寿命。
4、成本与现有的另配电子调节装置的发电机低、性能好，具有极良好的市场竞争能力。
达到了预期的发明目的和要求。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1本发明的转子结构示意图;
图2本发明的控制模块中的电气原理示意图，各元件之间的连接情况如图所示。
图中1钢轴 2档圈 3防漏磁内套 4永磁环 5爪极 6非导磁垫片 7螺母实施本发明可以有多种技术方案。例如实施例一一个用在四轮12马力拖拉机上的永磁恒压交流发电机，采用三组12极极爪，永磁环采用各向异性铁氧体，防漏磁内套采用聚氯乙烯材料。控制电路中，微型零相位触发电流互感器M采用非晶态薄膜钢带绕制，T1为MCR100-8，D2-D3为IN4004，T2为3CK4，T3为12A单向可控硅元件。控制电路安装完毕，经检测用固化材料，如环氧树脂浇铸为模块，安装于电机壳体上出线盒内。该发电机输出电压恒定在11～13.5伏(拖拉机转速600～2200转/分)单相输出，额定功率90W。
实施例二、一个用在三轮农用车上的永磁恒压交流发电机，采用两组10极极爪，永磁环采用各向异性铁氧体，防漏磁内套采用ABS工程塑料。控制电路中，微型零相位触发电流互感器M采用非晶态薄膜钢带绕制，T1为MCR100-6，D1-D2为IN4004，T2为3CK4，T3为12A单向可控硅元件。控制电路用环氧树脂浇在发电机出线盒内。该发电机输出电压恒定在11～14伏(农用车转速800～2600转/分)单相输出，功率60W。
权利要求
1.一种属于电气设备领域中，车用电器范围的由永磁转子、定子、控制模块构成的拖拉机用一体化永磁恒压发电机，其特征在于1、1其转子是永磁体组成的励磁转子，1、2与发电机一体结构的控制模块是采用具零电流封锁的并联式电子调节模块，
2.根据权利要求1所述的拖拉机用一体化永磁恒压发电机，其特征在于所述的转子是由几块轴向磁化永磁体、爪极和钢轴、防漏磁内套组成，防漏磁内套3采用阻磁材料安装于永磁环4、爪极5与钢轴1之间。
3.根据权利要求1所述的拖拉机用一体化永磁恒压发电机，其特征在于所述的并联式电子调节模块中设置零电流封锁电路，采用由非晶薄膜钢带绕制的微型电流互感器，通过控制触发可控硅T1，从而使发电机空载时调节器不工作。
4.根据权利要求1所述的拖拉机用一体化永磁恒压发电机，其特征在于所述的电子控制电路是由三部分组成4、1由可控硅T1和微型电流零相位触发电流互感器M组成零电流封锁电路，4、2由晶体管T2，二极管D2和电容C1及稳压管Dw组成电压控制相位触发电路，4、3由功率型可控硅T3实现主电路并联电流电枢反应控制。
全文摘要
本发明涉及拖拉机用一体化永磁恒压发电机。电机由转子、定子、控制模块三部分组成。转子是永磁体组成的励磁转子，定子是常规定子，控制模块中具有零电流封锁式电子并联调节电路，与发电机为一体。该电机在拖拉机最低工作转速条件下，仍能输出额定电压。
文档编号H02K1/27GK1065162SQ9210646
公开日1992年10月7日 申请日期1992年4月10日 优先权日1992年4月10日
发明者邹黎, 张学义, 毛跃明 申请人:山东工程学院科技开发中心