專利名稱:交流機高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路的制作方法
交流機高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路屬于各種配有三相交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)器電路。
現(xiàn)有配裝三相交流發(fā)電機的汽車、拖拉機等電壓調(diào)節(jié)器有電磁振動式(機械式)、晶體管式(包括《汽車》專利文獻通報1983·5P46·US4310792·HO11-27·83·5·26168“半導(dǎo)體電壓調(diào)節(jié)電路”MITQ 82·1·12)和晶體管與集成電路混合式。它們電路原理上都是把調(diào)節(jié)器與發(fā)電機場繞組串接，並以“開關(guān)”狀態(tài)工作，隨發(fā)電機端電壓高低自動而重復(fù)地斷開或接通場繞組中的電流，使激磁電流減小或增大，達到電壓調(diào)節(jié)目的。電磁振動式存在觸點火花電蝕和觸點電流不能適應(yīng)汽車發(fā)電機功率日益增大的需要，且激磁失效率約為0.02%;晶體管式調(diào)節(jié)器存在分立元件多、工作可靠性差;晶體管與集成電路混合式調(diào)節(jié)器目前還存在高溫下穩(wěn)定性不夠、元件多、工藝復(fù)雜、成本高且激磁失效率約為0.01%(見1986·2·《汽車電器》P34“汽車用混合式集成電路調(diào)節(jié)器”)。
本發(fā)明交流機高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路，見附圖1和2所示(附圖1為負(fù)極接地電路，附圖2為正極接地電路)。高正壓二極管D與場繞組φ2串接后再跨接在發(fā)電機輸出電壓端，φ2中的電流I2與主場繞組φ1的電流I1方向相反，造成合磁通φ，且φ＝φ1-φ2。只需適當(dāng)選擇高正壓二極管D的正向?qū)妷褐?見專利申請說明書“高正壓二極管”)和兩個場繞組φ1、φ2的安匝數(shù)比例，便可獲得發(fā)電機所需電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)值。為減少高正壓管的功率損耗，場繞組φ2的安匝數(shù)確定后應(yīng)取較多匝數(shù)和較小電流值。電壓調(diào)節(jié)原理如下發(fā)電機端電壓 U＝K·φ·n (1)式中 K-發(fā)電機結(jié)構(gòu)常數(shù);
φ-發(fā)電機場繞組中的磁通;
n-發(fā)電機轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明發(fā)電機場繞組中的磁通為φ＝φ1-φ2，代入(1)式到U＝K·n·(φ1-φ2) (2)當(dāng)發(fā)電機低轉(zhuǎn)速時，端電壓低，高正壓二級管D不導(dǎo)通，由于I2＝0、φ2＝0，則有φ1＝φ。因場繞組φ2中串有高正壓二極管D，它有一個“死區(qū)電壓”值，當(dāng)發(fā)電機輸出端電壓低于“死區(qū)電壓”時，二極管D不能導(dǎo)通，端電壓按(1)式建立;發(fā)電機高轉(zhuǎn)速時，輸出端電壓值超過高正壓管D的“死區(qū)電壓”值而導(dǎo)通，則I2＝0，發(fā)電機場繞組中有φ2，總磁通φ＝φ1-φ2被削弱，端電壓按(2)式建立而轉(zhuǎn)變?yōu)椴罴な桨l(fā)電機工作特性。從高正壓二級管正向外特性分析，它既有一個“死區(qū)電壓”下限，又有一個ID隨UD迅速上升而造成發(fā)電機端電壓被“箝位”的上限值。
本發(fā)明交流機高正壓二極管差激式調(diào)節(jié)電路的特征是既利用了高正壓二極管的下限“死區(qū)電壓”和上限“箝位”特性，又取發(fā)電機的差激式磁場外特性相結(jié)合，使交流發(fā)電機端電壓達到自動調(diào)節(jié)的目的。
交流機高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路的優(yōu)點是(1)發(fā)電機端電壓的調(diào)節(jié)過程是以自動而平穩(wěn)調(diào)節(jié)的外特性完成，它較現(xiàn)有調(diào)節(jié)器以開關(guān)振動工作狀態(tài)產(chǎn)生的波動外特性電壓調(diào)節(jié)原理更優(yōu)越;
(2)高正壓二極管D與場繞組φ2串接后再與主場繞組φ1成並聯(lián)電路，使得總回路中等效阻抗降低，感性電路中的時間常數(shù)τ值增大，發(fā)電機輸出電路因點火過程中產(chǎn)生的高壓脈沖與拋負(fù)荷(負(fù)荷切換)產(chǎn)生的高壓脈沖電壓峰值降低，對發(fā)電機電路中其他半導(dǎo)體元器件如整流管、高正壓二極管的反向耐壓值的技術(shù)參數(shù)要求可降低，使它們工作的可靠性得到提高;
(3)本發(fā)明高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路的調(diào)節(jié)器只需一個高正壓單向二極管。因此使得調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)非常簡單，並帶來生產(chǎn)制造工藝的大大簡化、成本降低，相當(dāng)于混合集成電路式調(diào)節(jié)器的五分之一左右;
(4)本發(fā)明高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路的調(diào)節(jié)器，因其電路原理上的優(yōu)點而帶來對高正壓二極管技術(shù)參數(shù)要求降低和工作可靠性提高，不易出現(xiàn)發(fā)電機因調(diào)節(jié)器故障產(chǎn)生激磁失效而影響電機正常工作。
本發(fā)明交流機高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路最適用于近年來國內(nèi)外廣泛采用的汽車爪極式無刷交流發(fā)電機。實施本發(fā)明的最佳方案是把單向高正壓二極管2HPV-A12型(詳見專利申請說明書“高正壓二極管”1987 1)與爪極式無刷交流發(fā)電機組裝為一體-內(nèi)裝式，使電機生產(chǎn)廠可獨立完成發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器的組裝工作，既可提高整機設(shè)計的合理布局、配合性和工藝性，又可降低生產(chǎn)制造成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量的提高。
采用本發(fā)明交流機高正壓二極管差激式調(diào)節(jié)電路的調(diào)節(jié)器，可廣泛適用于配有無刷交流發(fā)電機的摩托車、汽車、拖拉機、起重運輸機等多種交通運輸工具上，尤其適用于飛機上，可減小重量馬力比提高工作的可靠性。
本發(fā)明第一個目的是提供一種具有平穩(wěn)外特性交流發(fā)電機使用的電壓調(diào)節(jié)電路;
本發(fā)明第二個目的是提供一種工作可靠性高的用于汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器上的高正壓單向二極管元件;
本發(fā)明第三個目的是提供一種用于汽車無刷交流發(fā)電機上的電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)品，它具有生產(chǎn)制造工藝非常簡單，工作穩(wěn)定可靠性高的電壓調(diào)節(jié)器。
權(quán)利要求
1.交流機高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路，其特征是交流發(fā)電機有兩組磁場繞組φ1與φ2和一個單向高正向壓降二極管D，D可與φ1並聯(lián)后再與φ2串接或D與φ2串接后再與φ1並接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的交流機高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路，其特征是磁場繞組φ1與φ2中的電流I1與I2方向相反，其目的是造成對發(fā)電機勵磁合磁通為差激式，即φ＝φ1-φ2。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的交流機高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路其特征是高正壓二極管D為正向壓降大的硅材料PN結(jié)組合件，可做成“+”極或“-”極接金屬散熱殼體的封裝二極管元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的交流機高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路其特征是高正壓二極管D可以用大功率穩(wěn)壓管W代換。
專利摘要
交流機高正壓管差激式調(diào)節(jié)電路，適用于因轉(zhuǎn)速變化而引起的發(fā)電機端電壓變化的汽車、拖拉機、油機發(fā)電機等設(shè)備上。只需一個高正壓二極管與差激場繞組聯(lián)接，造成合磁通φ與轉(zhuǎn)速n成反比變化，就可平穩(wěn)而自動維持發(fā)電機端電壓達到調(diào)節(jié)值。
文檔編號H02P9/14GK87100388SQ87100388
公開日1988年1月13日 申請日期1987年1月19日
發(fā)明者萬德鴻 申請人:萬德鴻導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan