CN86106028A - 电力发生器 - Google Patents

Abstract

一种电力发生器，包括：一皮带轮驱动交流发电机，它有三角形接法的三个输出绕组和各有一对整流器与每个输出绕组相联接；一由发电机通过整流器供给电流，并控制供给发电机激励绕组电流的电压调节器；一电压倍增电路，它包括跨接在经整流的发电机输出上的第一对串联电容器，第一和第二阻塞二极管，其阴极都接至经整流的发电机输出的负极，接在二阻塞二极管之间的第二对串联电容器。发电机一输出绕组的二端接在二对串联电容器之间。

Description

本发明涉及一种适用于焊接和操作电动工具的电发生器。

提出了一种以经过改进的汽车交流发电机为基础的装置，其中经过改进的交流发电机能够在或者提供焊接电流，或者提供一个直流电源，或者提供电流给汽车电池充电这三种情况之间作变换。例如专利合作条约（PCT）的专利申请NO.PCT/AU    84/00040（以NO.WO    84/03599发表）公开了一种电源，其中三相交流发电机的输出被供给一个电容器和二极管网络，该网络把交流发电机的有效输出电压提高到能够足以驱动诸如电动工具那样的电气设备。为了获得理想的高输出电压（一般240伏），采用了一个具有电容器电桥电路的复杂电路，该电桥电路使用了6个大容量电容器和8个大功率二极管。一个如汽车电池那样的直流电源必须至该电容器电桥。除了其复杂性外，市场现有的这种***的型式也不能完全令人满意。尤其是该***力图获得一个有效的高输出电压，在实践中在交流发电机上装备超小型的皮带轮时提出了这个问题，其结果是会经常毁坏用来驱动交流发电机的皮带。而且还发现该***不能安全地向高于三千瓦的负载供电，故当由该***来驱动诸如倾斜式研磨机（angle    grinder）那样的大功率电动工具时，在电容电桥中就会出现过热和另件毁坏的情况。

根据本发明的电力发生器包括：一个具有三角形接法的三个输出绕组，和一对与每个输出绕组相联的整流器的皮带轮驱动的交流发电机;一个用于控制交流发电机输出的电压调节器;和一个电容性电压倍增电路;交流发电机绕组通过整流器向电压调节器供给经过整流的电流，电压调节器控制供给交流发电机的激励绕组的电流;电压倍增电路包括：第一对跨接在已整流的交流发电机输出的正、负极上的串联连接的电容器;第一阻塞二极管，其阳极接至已整流的交流发电机的输出的正极;第二阻塞二极管，其阴极接至已整流的交流发电机输出的负极;第二对连接在第一阻塞二极管阴极和第二阻塞二极管阳极之间的串联连接的电容器;交流发电机的一个输出绕组的相反二端接在第一对和第二对串联连接的电容器之间。

附图是根据本发明的汽车发动机驱动的电力发生器的原理简图，

参阅附图，改进的汽车交流发电机10有三角形接法的三个输出绕组A、B和C。绕组A、B和C接至一个内部整流器装置，该装置包括在电桥中的6个二极管D1-D6，从而可提供一个全波的经过整流的直流输出。当交流发电机的转子R以其大约每分钟7000转的正常工作速度旋转时，在各个输出绕组二端上所得到的峰值开路交流电压大约为60伏。

电压调节器12跨    接在整流器装置的D+和D-两端上。已调节的输出从DF端供给交流发电机的转子R，用来控制交流发电机的输出，一个标准12伏电池组14跨接在整流器装置上，并且当开关16处于图中的最上面位置时，电池组14由来自绕组A、B和C的已经过整流的电流充电，开关的这一位置对应于装有交流发电机10的汽车的正常工作方式，它还有二个其他位置，通过这二个位置可以选择连接焊接电路38或是连接电压倍增电路18。

电压倍增电路18用来向电动工具如电钻和其他能用直流电的设备供应一个20伏直流额定输出，电压倍增电路18的输入从二极管电桥装置的输出和直接从交流发电机10的输出绕组得到。电压倍增电路包括：第一对串联连接的电容器20和22，一对二极管24和26，和第二对串联连接的电容器28和30。电容器20、22、28和30的参数都为375    μF和250伏。二极管24和26的指标都是50安倍和300伏峰值反向电压。二极管24阳极接至交流发电机10中二极管电桥的正极，而二极管26的阴极接至二极管电桥的负极。一个泄放电阻32与第二对串联电容器28、30并联，以防止在没有负载的情况下，电容器电压升得太高，并当该单元断开时使它们放电。电压倍增电路的输出在正端34和负端36处提供。

交流发电机10的输出绕组B的两端分别连接电容器20和22之间的结点和电容器28和30之间的结点上。

电力发生器工作方式如下：假定开关16处于图中所示的位置，汽车电池组14和焊接电路38都断开，而电压倍增电路18接上。当交流发电机10的转子R旋转时，在各输出绕组A、B和C上都产生一个交变电流波形。首先考虑绕组A，绕组A中的名义上波形的正半周通过二极管D3使电容器20充电至波形的峰值电压，接着，“负”半周通过二极管D6使电容器22充电至波形的负峰值电压。由于电容器20和22是串联的，故在串联的电容器对20和22两端的电压将使绕组A中的交变电流的波形的峰值电压加倍，同样地，绕组B中的交变电流波形使电窖器28和30分别通过二极管D3、24和D6、26充电至该波形的正的和负的峰值。这样，通过在绕组B中的交变电流波形使一对串联连接电容器28和30充电至该波形的峰值电压的二倍。

在绕组B中的波形的第一个半周时，绕组C和B中的波形的电压将是串联的，这一串联电压将通过二极管24使电容器28充电，有效地使跨在电容器28二端的电压加倍，在绕组B中的波形的下一个半周时，电容器30将通过二极管26被充电，使其二端的电压加倍。由于电容器28和30是串联的，又因为在这二个电容器的每一个上的电压是电容器20和22上的电压的2倍，故一对串联连接的电容器28和30的二端的全部电压是一对串联连接的电容器20和22二端的电压的二倍。这一电压将是交流发电机电压峰值的4倍。这一在一对串联电容器28和30上端的高电压由于二极管24和26的阻塞效应，避免了流回入电路。

在输出端34和36上获得的实际输出电压取决于交流发电机的特性，尤其是交流发电机的转子的速度。输出电压并将根据连接于输出端34和36上的负载值和电容器20、22、28和30的电容量大小而变化。

试验证明所述的实施例能在其转子速度比现有技术装置中转子速度相当低的情况下提供令人满意的高输出电压，并能从***中提取相当高的电流而没有毁坏电压倍增电路18。所述的电路与现有技术装置相比的另一个优点是二个或更多的电力发生器    能并联连接来提高得到的输出电流，而这一点用已知的现有技术的设备是不可能的。所述的电路由于用的另件较少，故比现有技术的电路更为简单和经济。

当开关16处于其如图所示的控制位置时，交流发电机电桥的输出直接连接焊接电路38。所获得的焊接电流取决于交流发电机的特性和其转子速度。为了避免必须在焊接电路的电流通道上放一个大功率开关，开关16可以省掉，而第二对阻塞二极管（虚线框中所示）可以串联地连接在交流发电机输出的相应的正负极和电压倍增电路18之间，这可以避免在进行焊接时通过电容器20和22提取过多的电流。

Claims (5)

1、一种电力发生器包括：一台具有三角形接法的三个输出绕组，和一对与各个输出绕组相联的整流器的皮带轮驱动的交流发电机；一个用于控制交流发电机输出的电压调节器；和一个电容性的电压倍增电路；交流发电绕组通过整流器向电压调节器供给经过整流的电流，电压调节器控制供给交流发电机激励绕组的电流；其特征在于：

电压倍增电路包括：第一对串联连接的电容器，这对电容器跨接在经过整流的交流发电机输出的正负极上；第一阻塞二极管，其阳极连接于经整流的交流发电机输出的正极；和第二阻塞二极管，其阴极连接于经整流的交流发电机输出的负极；第二对串联连接的电容器，分别接在第一和第二阻塞二极管的阴极和阳极之间；交流发电机的一个输出绕组的相反二端连接在第一和第二对串联连接的电容器的相应的电容器中间。

2、根据权利要求1所述的电力发生器，其特征在于它包括把经整流的交流发电机输出分别地连接到电压倍增电路，焊接电路或电池阻的装置。

3、根据权利要求2所述的电力发生器，其特征在于所述的装置包括一个开关。

4、根据权利要求2或3所述的电力发生器，其特征在于所述装置包括连接在经整流的交流发电机输出和电压倍增电路之间的阻塞二极管。

5、根据权利要求1至4的任一项所述的电力发生器，其特征在于所述交流发电机是一个汽车交流电机。

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