一种用于机动车的发电机、电压调节器及电压控制方法技术

本发明专利技术公开用于机动车的发电机、电压调节器及电压控制方法，发电机包括输出电压端和激磁电压端，电压调节器包括：调节器控制单元，与输出电压端和激磁电压端相连接，激磁电压端为调节器控制单元提供电源，调节器控制单元为发电机的转子组件提供一激磁电流；电压检测单元、正反向激磁电流切换单元和电压控制单元，分别与调节器控制单元相连接；其中，电压检测单元检测输出电压端的输出电压，正反向激磁电流切换单元根据检测到的输出电压切换激磁电流正向或反向流动，电压控制单元通过调节激磁电流的大小控制输出电压的大小。本发明专利技术能够调节激磁电流方向并双向对激磁电流的大小进行调节，有效使发电机对外输出电压保持稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于机动车的发电机，具体地说，是涉及一种机动车高压发电机、电压调节器以及电压调节器的电压控制方法。
技术介绍
随着汽车行业的发展，为了提高整车的效率，保证大功率用电器的输出，采用高压发电机(电压一般在500V以上)对整车变频空调进行供电，在进行高压电机的研发过程中，遇到的技术难题主要有以下几点：1.由于高压发电机的功率大，电压高，所以发电机的体积也相应较大，重量大，发电机通常通过自激磁或外部激磁的装置来给转子提供旋转磁场，提供转子磁场的电压通常为低压28V系统，但是发电机提供给整车的三相输出电压为540V，若发电机为自激磁，这样就需要一个变压器，将540V电压转化为28V电压提供给转子进行激磁，增加变压器后，发电机的体积及重量大幅提升，由于整车空间布置紧凑，发电机的安装显得比较困难。2.同时由于发电机用于变频空调，变频空调的负载变化较大，相当于不断给电机进行抛负载，导致传统三相定子的电压大幅度波动，当电压达到变频空调的低压保护及高压保护电压时，变频空调启动保护功能，造成空调停机。3.由于高压电机定子绕组电场分布不均匀，导致定子绕组出现电晕的现象，对定子的绝缘造成破坏，导致定子烧蚀。4.为了提升发电机的效率，减少发电机的体积，高压发电机的转子较佳地采用双磁路结构，例如专利号为201420802304.5的中国技术专利所公开的技术方案。双磁路结构的发电机在两爪极的爪指间固定有永磁体，这样减少了两爪极间的漏磁，提高了发电机的发电量与效率。但是由于永磁体的存在，当发电机转子无激磁电流时，发电机仍然会有感生电压存在，并且这个电压随着转速的上升而直线上升，会造成采用传统调节器无法使发电机电压保持稳定的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决传统的电压调节器无法使具有永磁体的发电机的电压保持稳定的问题，提供一种电压调节器，具有调整激磁电流正方向流动的功能。本专利技术的另一目的是提供一种具有上述电压调节器的发电机。本专利技术还提供上述的电压调节器的电压控制方法。为了实现上述目的，本专利技术的电压调节器，连接在一发电机上，所述发电机包括输出电压端和激磁电压端，所述电压调节器包括：调节器控制单元，与所述输出电压端和所述激磁电压端相连接，所述激磁电压端为所述调节器控制单元提供电源，所述调节器控制单元为所述发电机的转子组件提供一激磁电流；以及电压检测单元、正反向激磁电流切换单元和电压控制单元，分别与所述调节器控制单元相连接；其中，所述电压检测单元检测所述输出电压端的输出电压，所述正反向激磁电流切换单元根据检测到的所述输出电压切换所述激磁电流正向或反向流动，所述电压控制单元通过调节所述激磁电流的大小控制所述输出电压的大小。上述的电压调节器，其中，还包括与所述调节器控制单元相连接的高压保护单元，于所述输出电压高于一临界电压时，所述高压保护单元通过所述调节器控制单元切断所述激磁电流。上述的电压调节器，其中，还包括相端P端子，所述相端P端子与所述调节器控制单元相连接。本专利技术的用于机动车的发电机，包括定子组件、转子组件、整流桥、电压调节器、输出电压端和激磁电压端，所述整流桥连接在所述定子组件和所述电压调节器之间，所述电压调节器与所述转子组件相连接，所述转子组件包括永磁体，其中，所述定子组件包括第一定子绕组和第二定子绕组，所述第一定子绕组连接所述输出电压端，所述第二定子绕组连接所述激磁电流端，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组共用一定子铁芯，所述电压调节器为权利要求1至3任一项所述的电压调节器。上述的发电机，其中，所述第一定子绕组的匝数与所述第二定子绕组的匝数比值在15至27之间。上述的发电机，其中，所述第一定子绕组为六相定子绕组，所述第二定子绕组为三相定子绕组。上述的发电机，其中，所述第二定子绕组的每一相绕组由围绕所述定子铁芯的相邻两槽的两组绕线串联而成。上述的发电机，其中，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组的绕线为耐电晕漆包线。上述的发电机，其中，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组均为三相绕组。上述的发电机，其中，所述三相绕组包括第一相定子、第二相定子和第三相定子，所述整流桥包括并联连接的第一三相桥式整流电路和第二三相桥式整流电路，所述第一相定子的首端连接所述第一三相桥式全控整流电路的第一对二极管，所述第一相定子的尾端连接所述第一三相桥式全控整流电路的第二对二极管，所述第二相定子的首端连接所述第一三相桥式全控整流电路的第三对二极管，所述第二相定子的尾端连接所述第二三相桥式全控整流电路的第一对二极管，所述第三相定子的首端连接所述第二三相桥式全控整流电路的第二对二极管，所述第三相定子的尾端连接所述第二三相桥式全控整流电路的第三对二极管。本专利技术的电压调节器的电压控制方法，用于控制机动车的发电机的输出电压以及激磁电流，其中，发电机的转子组件采用永磁体以增强转子组件的磁场，包括以下步骤：检测发电机的输出电压端的输出电压，当检测到的输出电压等于或低于设定电压时，控制激磁电流正向流动；当检测到的输出电压高于设定电压时，控制激磁电流反向流动。上述的电压调节器的电压控制方法，还包括如下步骤：以脉冲宽度调制的方式调节激磁电流的大小以控制输出电压的大小，其中，当控制激磁电流正向流动时，占空比为0至100％；当控制激磁电流反向流动时，占空比固定为50％。本专利技术的有益功效在于，本专利技术的定子组件分为两个系统，分别为540V系统及28V系统。540V系统用于发电机对外输出电压，28V系统用于发电机给予转子组件进行激磁。本专利技术的转子组件采用双磁路结构，电压调节器为正反向电压调节器，能够调节激磁电流方向并双向对激磁电流的大小进行调节，有效使发电机对外输出电压保持稳定。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1为改进前高压发电机外形示意图；图2为本专利技术的发电机的剖视图；图3为本专利技术的发电机去除护罩后的结构示意图；图4为改进前高压发电机电路示意图；图5为本专利技术的发电机的第一实施例的双系统高压电机电路示意图；图6为改进前的三相电机的整流波形图；图7为本专利技术的第一实施例中六相定子整流波形图；图8为改进前高压电机的36槽发电机定子铁的芯结构示意图；图9为本专利技术的发电机的第一实施例的72槽发电机定子铁芯的芯结构示意图；图10为本专利技术的三相低压绕组的绕线示意图；图11为本专利技术的发电机的第二实施例的三相高压绕组与整流桥的连接示意图；图12为本专利技术的电压调节器的控制电路图。其中，附图标记1皮带轮2风扇3前端盖4定子组件41、41’定子绕组5转子组件6后端盖7电刷组件8、8’电压调节器81电压检测单元82调节器控制单元83正反向激磁电流切换单元84电压控制单元85高压保护单元9后护罩10、10’高压整流桥11高压端电容12低压整流桥1336槽定子铁芯1472槽定子铁芯15变压器16高压系统第Ⅰ三相绕组输出引线17低压系统三相绕组输出引线18高压系统第Ⅱ三相绕组输出引线19、191、192高压绕组20低压绕组21高压系统22低压系统29实施例二的第一整流桥30实施例二的第二整流桥具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本专利技术的目的、方案及功效，但并非作为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压调节器，连接在一发电机上，所述发电机包括输出电压端和激磁电压端，其特征在于，所述电压调节器包括：调节器控制单元，与所述输出电压端和所述激磁电压端相连接，所述激磁电压端为所述调节器控制单元提供电源，所述调节器控制单元为所述发电机的转子组件提供一激磁电流；以及电压检测单元、正反向激磁电流切换单元和电压控制单元，分别与所述调节器控制单元相连接；其中，所述电压检测单元检测所述输出电压端的输出电压，所述正反向激磁电流切换单元根据检测到的所述输出电压切换所述激磁电流正向或反向流动，所述电压控制单元通过调节所述激磁电流的大小控制所述输出电压的大小。

【技术特征摘要】
1.一种电压调节器，连接在一发电机上，所述发电机包括输出电压端和激磁电压端，其特征在于，所述电压调节器包括：调节器控制单元，与所述输出电压端和所述激磁电压端相连接，所述激磁电压端为所述调节器控制单元提供电源，所述调节器控制单元为所述发电机的转子组件提供一激磁电流；以及电压检测单元、正反向激磁电流切换单元和电压控制单元，分别与所述调节器控制单元相连接；其中，所述电压检测单元检测所述输出电压端的输出电压，所述正反向激磁电流切换单元根据检测到的所述输出电压切换所述激磁电流正向或反向流动，所述电压控制单元通过调节所述激磁电流的大小控制所述输出电压的大小。2.根据权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，还包括与所述调节器控制单元相连接的高压保护单元，于所述输出电压高于一临界电压时，所述高压保护单元通过所述调节器控制单元切断所述激磁电流。3.根据权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，还包括相端P端子，所述相端P端子与所述调节器控制单元相连接。4.一种用于机动车的发电机，包括定子组件、转子组件、整流桥、电压调节器、输出电压端和激磁电压端，所述整流桥连接在所述定子组件和所述电压调节器之间，所述电压调节器与所述转子组件相连接，所述转子组件包括永磁体，其特征在于，所述定子组件包括第一定子绕组和第二定子绕组，所述第一定子绕组连接所述输出电压端，所述第二定子绕组连接所述激磁电流端，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组共用一定子铁芯，所述电压调节器为权利要求1至3任一项所述的电压调节器。5.根据权利要求4所述的发电机，其特征在于，所述第一定子绕组的匝数与所述第二定子绕组的匝数比值在15至27之间。6.根据权利要求4所述的发电机，其特征在于，所述第一定子绕组为六相定子绕组，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：董大虎，杨宇，
申请(专利权)人：北京佩特来电器有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11