專(zhuān)利名稱(chēng)：三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，尤其是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理有利于輕量化且 輸出質(zhì)量高的三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)，電力電子，自動(dòng)控制，微電子等高 度綜合的技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
傳統(tǒng)三相發(fā)電機(jī)體積大和重量重，輸出電壓不穩(wěn)定，輸出諧波高，輸出功率因數(shù)不 可控，通常只適用于三相平衡負(fù)載，但是現(xiàn)在用戶(hù)對(duì)三相發(fā)電機(jī)的輸出質(zhì)量要求越來(lái)越高， 特別是在使用三相非平衡和非線(xiàn)性負(fù)載時(shí)。
本發(fā)明提出一種新型的三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，綜合了發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)，電 力電子，自動(dòng)控制，微電子等技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)三相發(fā)電機(jī)不能實(shí)現(xiàn)的功能，如三相數(shù) 碼發(fā)電機(jī)輸出特別適用于三相非平衡(任意單相，三相負(fù)載組合)和非線(xiàn)性負(fù)載(如整流負(fù) 載)，與此同時(shí)該三相數(shù)碼發(fā)電機(jī)功率因數(shù)可控(能滿(mǎn)足不同負(fù)載要求)，該三相數(shù)碼發(fā)電機(jī) 三相輸出也可多機(jī)并機(jī)使用，增大輸出功率。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了傳統(tǒng)三相發(fā)電機(jī)應(yīng)用中遇到的關(guān)鍵問(wèn)題，綜合了發(fā)動(dòng)機(jī)，永磁發(fā)電 機(jī)，電力電子，自動(dòng)控制，微電子等技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)三相發(fā)電機(jī)不能實(shí)現(xiàn)的功能，如三 相數(shù)碼發(fā)電機(jī)輸出特別適用于三相非平衡(任意單相，三相負(fù)載組合)和非線(xiàn)性負(fù)載(如整 流負(fù)載)，與此同時(shí)該三相數(shù)碼發(fā)電機(jī)功率因數(shù)可控(能滿(mǎn)足不同負(fù)載要求)，該三相數(shù)碼發(fā) 電機(jī)三相輸出也可多機(jī)并機(jī)使用，增大輸出功率。
三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)主要由一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，一個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)(含兩組三相發(fā)電 機(jī)定子繞組)或兩個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)(每個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)含一組三相發(fā)電機(jī)定子繞組)， 兩個(gè)三相整流穩(wěn)壓模塊、三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器、三個(gè)LC濾波器和一個(gè)整流橋組成。發(fā)動(dòng)機(jī) 是汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，提供發(fā)電機(jī)的動(dòng)力，三相永磁發(fā)電機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上并且輸出 為兩組三相中頻高壓信號(hào)、一組單相低壓信號(hào)和一組低壓充電信號(hào)。其中一組單相低壓信 號(hào)是為直流交流轉(zhuǎn)換器提供工作電壓的。兩組三相中頻高壓信號(hào)連接到兩組三相整流穩(wěn)壓 模塊產(chǎn)生兩路直流高壓信號(hào)，兩路直流高壓信號(hào)(串聯(lián))中其中一路的正極連接到三個(gè)直流 交流轉(zhuǎn)換器中，負(fù)極與另一路直流高壓信號(hào)的正極相連，引出中線(xiàn)，另一路直流高壓信號(hào)的 負(fù)極也連接到三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器中，經(jīng)過(guò)三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器及三個(gè)LC濾波器產(chǎn)生三 路兩兩相位差為120度的正弦電壓輸出，上述三路兩兩相位差為120度正弦電壓輸出與中 線(xiàn)接成星型輸出為最終三相輸出。另一組從三相永磁發(fā)電機(jī)出來(lái)的低壓信號(hào)經(jīng)過(guò)整流橋作 用后輸出12V的直流電壓用作充電。
三相永磁發(fā)電機(jī)組成方式I是一個(gè)由永磁材料組成的外轉(zhuǎn)子或內(nèi)轉(zhuǎn)子，一個(gè)定子 上繞有兩組三相高壓繞組，一組單相低壓繞組和一組低壓充電繞組。
三相永磁發(fā)電機(jī)組成方式2是三個(gè)由永磁材料組成的外轉(zhuǎn)子或內(nèi)轉(zhuǎn)子，兩個(gè)定 子，其中一個(gè)定子上繞有一組三相高壓繞組和一組單相低壓繞組，另一個(gè)定子上繞有一組 三相高壓繞組和一組低壓充電繞組。


圖1三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu) 圖2三相永磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)I圖3三相永磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)2 實(shí)施方法一種三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)提供發(fā)電機(jī)的動(dòng)力，一個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)(含 兩組三相發(fā)電機(jī)定子繞組)或兩個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)(每個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)含一組三相發(fā)電 機(jī)定子繞組)組裝在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上并且輸出兩組三相中頻高壓信號(hào)、一組單相低壓信號(hào) 和一組低壓充電信號(hào)。其中單相低壓信號(hào)連接到三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器，為直流交流轉(zhuǎn)換器 提供工作電壓，兩組三相中頻高壓信號(hào)分別連接到兩個(gè)三相整流穩(wěn)壓模塊產(chǎn)生兩路直流高 壓信號(hào)。兩路直流高壓信號(hào)(串聯(lián))中其中一路的正極連接到三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器中，負(fù)極 與另一路直流高壓信號(hào)的正極相連，引出中線(xiàn)，另一路直流高壓信號(hào)的負(fù)極也連接到三個(gè) 直流交流轉(zhuǎn)換器中，經(jīng)過(guò)三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器及三個(gè)LC濾波器產(chǎn)生三路兩兩相位差為120 度的正弦電壓輸出，上述三路兩兩相位差為120度正弦電壓輸出與中線(xiàn)接成星型輸出為最 終三相輸出。另一組從三相永磁發(fā)電機(jī)出來(lái)的低壓信號(hào)經(jīng)過(guò)整流橋作用后輸出12V的直流 電壓可作為電池充電使用。
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案作詳細(xì)描述。
如圖1所示，三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)內(nèi)安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)①，一個(gè)或兩個(gè)三相永磁發(fā)電 機(jī)②(兩組三相發(fā)電機(jī)繞組)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，并且輸出為兩組三相中頻高壓信號(hào)(U1/V1/ W1，U2/V2/W2)、一組單相低壓信號(hào)(R/S)和一組低壓充電信號(hào)(0/P)。兩個(gè)三相整流穩(wěn)壓 模塊③分別與三相永磁發(fā)電機(jī)相連，產(chǎn)生兩路直流高壓信號(hào)，兩路直流高壓信號(hào)(串聯(lián))中 其中一路的正極(DCl+)連接到三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器④中，負(fù)極(DC1-)與另一路直流高壓 信號(hào)的正極(DC2+)相連，引出中線(xiàn)(N)，另一路直流高壓信號(hào)的負(fù)極(DC2-)也連接到三個(gè) 直流交流轉(zhuǎn)換器④中，經(jīng)過(guò)直流交流轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生三路SPWM信號(hào)，一組單相低壓信號(hào) (R/S)連接到三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器④，為直流交流轉(zhuǎn)換器提供工作電壓，三個(gè)LC濾波器⑤ 與三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器④相連，三路SPWM信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后產(chǎn)生三路兩兩相位差為120度的 正弦電壓輸出，上述三路兩兩相位差為120度正弦電壓輸出與中線(xiàn)(N)接成星型輸出，最終 輸出A相、B相、C相，N為星形中性點(diǎn)。整流橋⑥與三相永磁發(fā)電機(jī)相連，從三相永磁發(fā)電 機(jī)出來(lái)的低壓充電信號(hào)(0/P)經(jīng)過(guò)整流橋作用后輸出12V直流電壓信號(hào)(DC+/DC-)，該直流 電壓用作電池充電。
三相永磁發(fā)電機(jī)組(兩組三相發(fā)電機(jī)定子繞組)有兩種組成方式，可任選其 中一種。方式I如圖2所示，一個(gè)永磁材料組成的外轉(zhuǎn)子或內(nèi)轉(zhuǎn)子⑦，內(nèi)接一個(gè)定 子⑧，定子上繞有兩組三相高壓繞組⑨，一組單相低壓繞組⑩和一組低壓充電繞組O。
方式2如圖2所示，三個(gè)永磁材料組成的外轉(zhuǎn)子或內(nèi)轉(zhuǎn)子⑦串聯(lián)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸P上，各接一個(gè)定子⑧，其中一個(gè)定子上繞有一組三相高壓繞組⑨和一組單相低壓繞組⑩，另一個(gè)定子上繞有一組三相高壓繞組⑨和一組低壓充電繞組11)。
權(quán)利要求
1.一種三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，主要由一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，一個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)(含兩組三相發(fā)電機(jī)定子繞組)或兩個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)(每個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)含一組三相發(fā)電機(jī)定子繞組)，一個(gè)三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)逆變器和一個(gè)整流橋組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，其特征在于三相永磁發(fā)電機(jī)組成方式I是有一個(gè)由永磁材料組成的外轉(zhuǎn)子或內(nèi)轉(zhuǎn)子，一個(gè)定子上繞有兩組三相高壓繞組、一組單相低壓繞組和一組低壓充電繞組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，其特征在于三相永磁發(fā)電機(jī)組成方式2是有兩個(gè)由永磁材料組成的外轉(zhuǎn)子或內(nèi)轉(zhuǎn)子，兩個(gè)定子，其中一定子上繞有一組三相高壓繞組和一組低壓?jiǎn)蜗嗬@組，另一個(gè)定子上繞有一組三相高壓繞組和一組低壓充電繞組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，其特征在于兩個(gè)三相整流穩(wěn)壓模塊把不穩(wěn)定的三相永磁發(fā)電機(jī)的交流輸出變成穩(wěn)定的直流輸出，兩個(gè)三相整流穩(wěn)壓模塊的直流輸出串聯(lián)后(其中一路直流輸出的負(fù)極與另一路直流輸出的正極相連)引出中線(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，其特征在于三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器和三個(gè)LC濾波器是用來(lái)產(chǎn)生三路兩兩相位差為120度的正弦電壓輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，其特征在于權(quán)利要求5所述的三路兩兩相位差為120度正弦電壓輸出與中線(xiàn)接成星型輸出為最終三相輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，其特征在于該三相數(shù)碼發(fā)電機(jī)三相輸出也可多機(jī)并機(jī)使用，增大輸出功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7所述的三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，其特征在于該三相數(shù)碼發(fā)電機(jī)輸出的三相電可與市電相媲美的三相電。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)，該三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)特別適用于三相非平衡非線(xiàn)性負(fù)載。三相四線(xiàn)數(shù)碼發(fā)電機(jī)包括一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，一個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)或兩個(gè)三相永磁發(fā)電機(jī)，兩個(gè)三相整流穩(wěn)壓模塊、三個(gè)直流交流轉(zhuǎn)換器、三個(gè)LC濾波器和一個(gè)整流橋；其特征是三相永磁發(fā)電機(jī)可以由一個(gè)定子和一個(gè)轉(zhuǎn)子組成或者由兩個(gè)定子和兩個(gè)轉(zhuǎn)子組成；兩個(gè)三相整流穩(wěn)壓模塊的直流輸出串聯(lián)后引出中線(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是⑴特別適用于三相非平衡非線(xiàn)性負(fù)載⑵體積和重量小，高效率，低油耗⑶輸出電壓穩(wěn)定⑷輸出諧波低且環(huán)保⑸輸出功率因數(shù)可控且能滿(mǎn)足不同負(fù)載的要求⑹對(duì)于任意負(fù)載而言，三相輸出對(duì)稱(chēng)⑺可多機(jī)并機(jī)使用，增大輸出功率。
文檔編號(hào)H02K1/12GK103036333SQ20111029739
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者池繼富, 吳愛(ài)云, 李毅 申請(qǐng)人:上?？卦措娮涌萍加邢薰?br>