适用小扭矩动力的单相有刷同步发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了适用小扭矩动力的单相有刷同步发电机，包括定子主绕组、定子副绕组、自动电压调节器和转子励磁绕组，定子主绕组采样输出端和定子副绕组的输出端均与自动电压调节器的输入端连接，自动电压调节器的输出端与转子励磁绕组连接，所述自动电压调节器包括电压反馈器、频率反馈器和晶闸管整流器，电压反馈器和频率反馈器并联且输入端均与定子主绕组的采样输出端连接，电压反馈器和频率反馈器的输出端分别与晶闸管整流器的触发输入端连接。本实用新型专利技术在自动电压调节器中增加了频率反馈器，在对电压反馈的同时可以对频率进行反馈，电压及频率同步作用于励磁电流输出，确保发电机动力不会因励磁电流过大引起堵转转矩过大而熄火。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及单相有刷同步发电机，尤其涉及适用小扭矩动力的单相有刷同步发电机。
技术介绍
在小排量的二冲程/四冲程汽油发电机组中，市场上仅有单相无刷同步发电机组，但目前的小功率单相无刷发电机组电压调整率差。目前的单相有刷同步发电机组采用自动电压调节器对发电机组的电压进行调节，其电压调整性能优于单相无刷同步发电机组，但其内的自动电压调节器只对电压信号反馈，在功率不足时，只通过加大励磁电流以刺激电压回升，从而增大转子扭矩，这样易导致动力转矩过大而发电机组熄火，无法正常使用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有电压和频率双保护的适用小扭矩动力的单相有刷同步发电机。本技术的技术方案为适用小扭矩动力的单相有刷同步发电机，包括定子主绕组、定子副绕组、自动电压调节器和转子励磁绕组，所述定子主绕组和定子副绕组磁连接，定子主绕组采样输出端和定子副绕组的输出端均与自动电压调节器的输入端连接，自动电压调节器的输出端与转子励磁绕组连接，所述自动电压调节器包括电压反馈器、频率反馈器和晶闸管整流器，电压反馈器和频率反馈器并联且输入端均与定子主绕组的采样输出端连接，电压反馈器和频率反馈器的输出端分别与晶闸管整流器的触发输入端连接，晶闸管整流器的输入端与定子副绕组输出端连接，其输出端连接转子励磁绕组输入端。所述频率反馈器包括频率运算放大电路、施密特触发电路和单稳态触发电路，所述频率运算放大电路的输入端与定子主绕组的采样输出端连接，其输出端与施密特触发电路的输入端连接，施密特触发电路的输出端与单稳态触发电路输入端连接，单稳态触发电路输出端与晶闸管整流器的触发输入端连接。所述电压反馈器包括电压测量比较电路和PID调节放大电路，电压测量比较电路的输入端与定子主绕组采样输出端连接，其输出端与PID调节放大电路内的运算放大器负输入端连接，PID调节放大电路输出端与晶闸管整流器的触发输入端连接。所述晶闸管整流器包括脉冲移相电路和晶闸管电路，脉冲移相电路的输入端分别与频率反馈器和电压反馈器的输出端连接，脉冲移相电路的输出端与晶闸管电路的触发输入端连接，晶闸管电路的输入端还与定子副绕组连接，其输出端与转子励磁绕组连接。采用本技术的单相有刷同步发电机，在自动电压调节器中增加了频率反馈器，在对电压反馈的同时可以对频率进行反馈，电压及频率同步作用于励磁电流输出，确保发电机动力不会因励磁电流过大引起堵转转矩过大而熄火。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明图I为本技术适用小扭矩动力的单相有刷同步发电机的结构示意图。具体实施方式如图I所示，本技术适用小扭矩动力的单相有刷同步发电机，包括定子主绕组I、定子副绕组2、自动电压调节器3和转子励磁绕组4，所述定子主绕组I和定子副绕组2磁连接，定子主绕组I采样输出端和定子副绕组2的输出端均与自动电压调节器3的输入端连接，自动电压调节器3的输出端与转子励磁绕组4连接，所述自动电压调节器3包括电压反馈器5、频率反馈器6和晶闸管整流器7，电压反馈器5和频率反馈器6并联且输入端均与定子主绕组I的采样输出端连接，电压反馈器5和频率反馈器6的输出端分别与晶闸管整流器7的触发输入端连接，晶闸管整流器7的输入端与定子副绕组2输出端连接，其输出端连接转子励磁绕组4输入端。所述频率反馈器6包括频率运算放大电路61、施密特触发电路62和单稳态触发电路63，所述频率运算放大电路61的输入端与定子主绕组I的采样输出端连接，其输出端与施密特触发电路62的输入端连接，施密特触发电路62的输出端与单稳态触发电路63输入端连接，单稳态触发电路63输出端与晶闸管整流器7的触发输入端连接。所述频率运算放大电路61中，定子主绕组I的采样电压经频率放大器放大输入信号;所述施密特触发电路62，对输入信号进行整形，使第二极输出的信号频率与输入信号频率相同，与输入信号幅值无关；所述单稳态触发电路63，使第三极输出的单稳态的暂稳持续时间由输入信号的频率的高低控制，输出高电压的持续时间与输入信号的频率成正比，从而改变晶闸管整流器7内部电容的充电时间。所述电压反馈器5包括电压测量比较电路51和PID调节放大电路52，电压测量比较电路51的输入端与定子主绕组I采样输出端连接，其输出端与PID调节放大电路内52的运算放大器NI负输入端连接，PID调节放大电路52输出端与晶闸管整流器7的触发输入端连接。所述电压测量比较电路51中，定子主绕组I的采样电压I经电容滤波、电阻分压、耦合到PID调节放大电路内52的运算放大器NI的负输入端。所述PID运算放大电路52，定子主绕组I的采样电压经电阻降压、稳压管稳压，送到运算放大器NI的正输入端作为基准电压(略高于负输入端电压)。当PID运算放大电路52内的运算放大器NI负输入端电位略有降低时，运算放大器NI的输出电位将上升；当这个电位上升时，运算放大器NI的输出电压将下降。所述晶闸管整流器7包括脉冲移相电路71和晶闸管电路72，脉冲移相电路71的输入端分别与频率反馈器6和电压反馈器5的输出端连接，脉冲移相电路71的输出端与晶闸管电路72的触发输入端连接，晶闸管电路72的输入端还与定子副绕组2连接，其输出端与转子励磁绕组4连接。所述脉冲移相电路71采用单结晶体管，组成最简单的脉冲移相触发回路，晶体管BGl相当于一个可变电阻。当运算放大器NI的输出电位上升，晶体管BGl的基极电流上升，晶体管BGl发射极输出电流变大，相当于可变电阻变小，使电容C充电加快，达到单结晶体管BG2峰点电压时间加快，单结晶体管BG2输出脉冲前移。相反当运算放大器NI输出电位下降时，BGl的基极电流也下降，电流变小，相当于可变电阻增大，使电容C充电变慢。单结晶体管BG2的输出脉冲后移，达到移相触发的目的。 所述晶闸管电路72为晶闸管SCR，当交流电正向电压加于晶闸管SCR的阳极，负向电压加于晶闸管SCR的阴极，此时若在其控制极加正向触发电压，晶闸管SCR导通，使其阳极与阴极之间有电流流通。晶闸管SCR在电阻R输出触发脉发的作用下导通。在正常情况下，电压反馈器5中的运算放大器NI根据分压电路分出的电压调节输出电位，进而调节三极管的内阻形成电容充电电流IBei，频率反馈器6中输入正常频率048HZ)形成的单稳态触发电路63输出高电平充电电流Ira，在Ibm和Ira的共同作用下，标准电容Cl的充电时间保证发电机组正常运转。当频率反馈器6中输入频率正常(M8HZ)，单稳态触发电路63输出电容充电电流Ibgi保持不变；而电压反馈器5中运算放大器NI根据端电压的分压与给定电压的比对调节输出电位，当负载变化，发电机端电压有下降趋势，运算放大器NI负输入端接的分压电压将下降，运算放大器NI的输出电位上升，晶体管BGl得到的基极电流上升，相当于内阻减小，稳压电源对电容C充电的过程缩短，触发脉冲前移，使晶闸管SCR的导通角增大，转子励磁绕组4中的电流增大，发电机端电压回升。克服端电压下降趋势，维持发电机电压不变。如果发电机端电压有上升趋势，其工作过程正好相反，将反过来减小晶闸管SCR的导通角，减小励磁电流，使端电压下降，以克服上升的趋势，达到恒压的目的。当负载突然增加，端电压下降，运算放大器NI输出高电位，晶体管BGl内阻减小，通过晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用小扭矩动力的单相有刷同步发电机，包括定子主绕组、定子副绕组、自动电压调节器和转子励磁绕组，所述定子主绕组和定子副绕组磁连接，定子主绕组采样输出端和定子副绕组的输出端均与自动电压调节器的输入端连接，自动电压调节器的输出端与转子励磁绕组连接，其特征在于：所述自动电压调节器包括电压反馈器、频率反馈器和晶闸管整流器，电压反馈器和频率反馈器并联且输入端均与定子主绕组的采样输出端连接，电压反馈器和频率反馈器的输出端分别与晶闸管整流器的触发输入端连接，晶闸管整流器的输入端与定子副绕组输出端连接，其输出端连接转子励磁绕组输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠东，刘子东，林浩，
申请(专利权)人：福州西联机械制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：