專利名稱：拖拉機用一體化永磁恒壓發電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電氣設備領域中，拖拉機用交流發電機，特別是一種配用電子調節裝置的機電一體化的拖拉機用永磁恒壓發電機。
目前，為拖拉機配套的照明用交流發電機一般采用永磁式發電機，由于結構設計上的原因，該類發電機在柴油機低速時，輸出電壓較低，使拖拉機夜間作業、會車、轉彎或路面情況較差等低速行駛時，照明燈不夠亮，影響操作。現有技術解決的辦法是提高發電機低速電壓，如外加轉用調節器或蓄電池等措施來實現。蘇聯專利US2988405，便是采用此技術方案，雖然改善了電壓的穩定性，但存在增加投資，不能實現與機電一體化結構的缺陷。另外一種較好的技術措施是中國專利91211983.7拖拉機用恒壓交流發電機，它采用了機電一體化，成本與同類永磁交流發電機相當，性能可靠，但由于轉子是繞組與永久磁體共同勵磁的轉子，配有帶滑環和電刷結構，該結構易勞損影響使用壽命。
本發明的目的在于避免上述不足之處，提供一種電子調節裝置與電機一體化的、無滑環和電刷結構的拖拉機用永磁恒壓交流發電機，在拖拉機最低工作轉速或最高工作轉速時均能保證電壓恒壓輸出，工作可靠，使用壽命長，成本低。
為了達到上述目的，本發明是通過以下措施實現的。
設計制造一種新型的永磁式拖拉機用恒壓交流發電機，其特征是電機整體結構分為轉子、定子和發電機一體結構的控制模塊三部分組成。
其轉子是永磁體組成的勵磁轉子，由幾塊軸向磁化永磁體、爪極和鋼軸及防漏磁內套組成。沿軸向磁化的幾塊永磁環通過爪極將磁場分布為幾段徑向多極磁場。為防止轉子鋼軸將幾塊永磁環磁通漏掉，在永磁環、爪極與鋼軸之間采用阻磁材料的防漏磁內套。
定子由定子鐵芯、單相電樞繞組、外殼、端蓋構成，內部電樞繞組采用整距雙層一路串聯結構。其結構與通常的單相永磁發電機定子相同。
與發電機一體化安裝的控制模塊的安裝形式與中國專利91211983.7相同，即電子控制電路和發電機出線端用固化樹脂澆鑄成控制模塊，直接安裝在發電機端蓋或定子機殼的出線盒內。不同之處是并聯式電子調節模塊中設置零電流封鎖電路，采用由非晶薄鋼帶繞制的微型電流互感器，通過控制觸發可控硅T1，從而使發電機空載時調節器不工作。
電控制電路采用并聯式半波相控技術控制電機電樞反應，從而達到輸出電壓恒定，電子控制電路是由三部分組成的1、由可控硅T1和微型電流零相位觸發電流互感器M和二極管D1組成零電流封鎖電路，使發電機無電流輸出時，即空載狀態時，調節器不工作，無短路性調節電流。當使用照明接通負載燈泡(照明燈或換向燈)，調節器才工作。
由晶體管T2，二極管D2和電容C1及穩壓管DW組成電壓控制相位觸發電路。電壓越高，觸發脈沖越是提前，達到恒壓控制的目的。
3、由較大功率可控硅T3和觸發二極管D3實現主電路并聯電流電樞反應控制，當電壓較高時，短路電流較大，從而使電樞去磁反應較強。
由于控制模塊與發電機定子電樞繞組配合，使之在發電機低速運行時，產生較強的電樞反應和端電壓調節作用，使該永磁式發電機具有較高的恒壓特性，當拖拉機轉速在600～2200轉/分變化時，輸出電壓可達11.0～13.5伏。
本發明與現有技術相比，具有明顯的優越性1、輸出電壓較恒定，不因拖拉機的轉速變化和負載燈泡的變化而影響發電機的輸出電壓;在拖拉機最低工作轉速約600轉/分，或最高工作轉速約2200轉/分時，均能保證電壓基本恒定輸出。
2、機電一體化，由于采用了零電流封鎖技術，使發電機和并聯調節器能一體化結構，結構科學、合理、實用。
3、該發電機定子與轉子無電聯系，無滑環與電刷結構，延長電機使用壽命。
4、成本與現有的另配電子調節裝置的發電機低、性能好，具有極良好的市場競爭能力。
達到了預期的發明目的和要求。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。


圖1本發明的轉子結構示意圖;
圖2本發明的控制模塊中的電氣原理示意圖，各元件之間的連接情況如圖所示。
圖中1鋼軸 2檔圈 3防漏磁內套 4永磁環 5爪極 6非導磁墊片 7螺母實施本發明可以有多種技術方案。例如實施例一一個用在四輪12馬力拖拉機上的永磁恒壓交流發電機，采用三組12極極爪，永磁環采用各向異性鐵氧體，防漏磁內套采用聚氯乙烯材料。控制電路中，微型零相位觸發電流互感器M采用非晶態薄膜鋼帶繞制，T1為MCR100-8，D2-D3為IN4004，T2為3CK4，T3為12A單向可控硅元件。控制電路安裝完畢，經檢測用固化材料，如環氧樹脂澆鑄為模塊，安裝于電機殼體上出線盒內。該發電機輸出電壓恒定在11～13.5伏(拖拉機轉速600～2200轉/分)單相輸出，額定功率90W。
實施例二、一個用在三輪農用車上的永磁恒壓交流發電機，采用兩組10極極爪，永磁環采用各向異性鐵氧體，防漏磁內套采用ABS工程塑料。控制電路中，微型零相位觸發電流互感器M采用非晶態薄膜鋼帶繞制，T1為MCR100-6，D1-D2為IN4004，T2為3CK4，T3為12A單向可控硅元件。控制電路用環氧樹脂澆在發電機出線盒內。該發電機輸出電壓恒定在11～14伏(農用車轉速800～2600轉/分)單相輸出，功率60W。
權利要求
1.一種屬于電氣設備領域中，車用電器范圍的由永磁轉子、定子、控制模塊構成的拖拉機用一體化永磁恒壓發電機，其特征在于1、1其轉子是永磁體組成的勵磁轉子，1、2與發電機一體結構的控制模塊是采用具零電流封鎖的并聯式電子調節模塊，
2.根據權利要求1所述的拖拉機用一體化永磁恒壓發電機，其特征在于所述的轉子是由幾塊軸向磁化永磁體、爪極和鋼軸、防漏磁內套組成，防漏磁內套3采用阻磁材料安裝于永磁環4、爪極5與鋼軸1之間。
3.根據權利要求1所述的拖拉機用一體化永磁恒壓發電機，其特征在于所述的并聯式電子調節模塊中設置零電流封鎖電路，采用由非晶薄膜鋼帶繞制的微型電流互感器，通過控制觸發可控硅T1，從而使發電機空載時調節器不工作。
4.根據權利要求1所述的拖拉機用一體化永磁恒壓發電機，其特征在于所述的電子控制電路是由三部分組成4、1由可控硅T1和微型電流零相位觸發電流互感器M組成零電流封鎖電路，4、2由晶體管T2，二極管D2和電容C1及穩壓管Dw組成電壓控制相位觸發電路，4、3由功率型可控硅T3實現主電路并聯電流電樞反應控制。
全文摘要
本發明涉及拖拉機用一體化永磁恒壓發電機。電機由轉子、定子、控制模塊三部分組成。轉子是永磁體組成的勵磁轉子，定子是常規定子，控制模塊中具有零電流封鎖式電子并聯調節電路，與發電機為一體。該電機在拖拉機最低工作轉速條件下，仍能輸出額定電壓。
文檔編號H02K1/27GK1065162SQ9210646
公開日1992年10月7日 申請日期1992年4月10日 優先權日1992年4月10日
發明者鄒黎, 張學義, 毛躍明 申請人:山東工程學院科技開發中心