车辆用压带轮式永磁发电机的稳压研究[中文1587字].docx
车辆用压带轮式永磁发电机的稳压研究[中文1587字]
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车辆用压带轮式永磁发电机的稳压研究[中文1587字],车辆,用压带,轮式,永磁,发电机,稳压,研究,钻研,中文
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on of on u I of is is s is is at of at s s of at 1 A of a a of to of in as of on As , . 1 of An 4 5 7 8 is be of as do C to at MF At of 2 at a be or U n is to n R + 2 be to in is to of to at in a of in so a to to as . at of of to to at is no of no is In 3 of of no no of of is in of a of is 1 of W is 1 in to is of of to a 1 of W 1 by to u to he s 1 of W 1 by , To to in to a of to a C of to of . 4 (a) (b) 5 中文： 车辆用压带轮式永磁发电机的稳压研究 徐红芹，李爱军 摘要：分析了压带轮式永磁发电机的稳压原理，采用高剩磁感应强度的永磁材料并对发电机结构进行创新设计，提高了发电机低转速时的输出电压。采用并联式电子稳压器稳定高转速时的输出电压，解决了车辆用永磁发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压保持稳定的问题。 关键词：压带轮；永磁发电机；稳压；车辆 1 稳压原理的分析 压带轮式永磁发电机由压带轮式外转子壳、永磁材料构成的转子和由轴、定子铁芯、电枢绕组、安装支架构成的定子组成。其特征在于：轴与安装支架固定联接，定子绕组和轴承的内圈均压装在轴上，压带轮与外转子壳设计为一体，外转子壳内侧嵌有多块永磁材料，由非导磁材料间隔，通过螺钉固定在外转子壳上。当转子转动时，磁场旋转，线圈切割磁力线，产生电动势。如图 1 所示，简化原理图如图 2 所示。 图 1 压带轮式永磁发电机结构示意图 1 电子稳压器； 2 安装支架； 3 防尘防水盖； 4 永磁材料； 6 5 压带轮式外转子壳； 6 定子绕组； 7 轴承； 8 轴 图 2 发电机的简化原理图 车辆用压带轮式永磁发电机的外负载主要是照明灯，可认为是纯电阻性，电阻值不随交流电的改变而改变。当外电路接通时，在发电机电枢绕组感应电动势的作用下，通过负载的电流为： 负载两端的电压为： 当发电机转速很低时， (得多， 可略去不计， U 与 n 成正比；当发电机转速 n 很高时 , (远远大于（ R+2可忽略， 接近于常数。 由此可见，发电机的输出电压，在转速较低时，随转速的升高成正比例地增加，然后随转速的进一步升高增长速度减慢，到最高转速时趋于平稳。因此在发电机负载 R 不变的情况下，发电机本身具有一定的稳压作用。但在实际应用中，负载 R 经常变化，输出电压也随之变化，因此采用并联式电子稳压器进一步稳定发电机高速时的输出电压，以满足使用要求。电子稳压器电路图如图 3 所示。 7 图 3 并联式电子稳压器电路图 M 微型电流互感器； 二极管； 三极管； 可控硅； 稳压管； 电阻； 电容； 交流发电机 当发电机低速运转时，通过采用高剩磁感应强度的永磁材料，改进发电机结构设计，增加极对数，以及增加电枢绕组匝数等措施提高低速时的输出电压。当发电机空载时，即电路中无电流通过时，微型电流互感器 M 的次级线圈无信号输出，可控硅 导通， 不导通。在白天工作时，由于不使用照明灯，电路中无电流通过，尽管发电机转子旋转但发电机无功率输出，这样既减少了能量损耗，也保证了电子稳压器和发电机的使用可靠性。 当发电机有负载时，即电路中有电流通过时，微型电流互感器 M 的次级线圈有信号输出，可 控硅 电机开始转动时，由于转速低，输出电压也低，小于设定的目标稳压值，三极管 点的电压小于稳压管 击穿电压，三极管 能给可控硅 控硅 导通，电子稳压器的输出电压即为发电机两端的输出电压。随着发电机转速的升高，输出电压随之升高，当电压升高到一定值后，三极管 发射极与 A 点的电压大于稳压管 击穿电压，三极管 截止变为导通，给可控硅 栅极提供触发电流，可控硅 通，发电机瞬时短路，将电压波形削 去一部分以降低输出电压，可控硅 时至无正向电压时截止。可控硅 出电压随之升高，三极管 发射极与 点的电压也升高，当再高于稳压管 极管 给可控硅 栅极提供触发电流，可控硅 截止再变为导通，发电机再瞬时短路，输出电压再降低，周而复始，可控硅 复处于通断状态，从而使电子稳压器的输出 8 电压保持稳定。另外可控硅 通后，产生短路性质的感性电流，产生去磁作用和直流磁性作用也将
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