[发明专利]交流发电机

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及例如通过包括由发动机在转动中驱动的转子的交流发电机来产生单相或多相交流电(AC)，例如，三相交流电(AC)，而且本发明更具体地涉及调整该交流发电机。

背景技术

以公知方式，交流发电机包括通过可变的电流量供电的激励器励磁(或初级)绕组，以在激励器二次(或电枢)绕组中感应AC，该AC随后由桥式整流器整流以通过整流的直流电(DC)为交流发电机的主励磁绕组供电。这使得可以避免在交流发电机的转动部和静止部之间具有环和电刷。

通常通过检测来自交流发电机的输出电压中的变化的电压调整器来控制交流发电机，其中，变化可能是由于交流发电机上的负载的变化。

调整器在用于调整来自交流发电机的输出电压的回路中改变流入激励器励磁绕组的电流。

调整回路的响应时间可能相对长些，特别是由于电压调整器的响应时间和由于激励器的电气和机械时间常数和交流发电机的电气和机械时间常数。

美国专利第3 656 051号和第4 453 120号公开了交流发电机，每个均包括设置在交流发电机的激励器二次绕组和主励磁绕组之间的转动控制电路，控制电路被配置成响应从比较电路接收的控制信号，通过控制流入交流发电机转子的电流将来自交流发电机的输出电压维持在预定电平。

这些交流发电机包括具有励磁永磁铁或具有由电池供电的单个绕组的激励器。

这些交流发电机显现出相对较高的激励器成本和较大激励器尺寸的缺点，特别是，当使用永磁铁激励器时，要不然取决于对其充电的电池和系统。

因此，需要提出具有呈现降低的尺寸和制造成本的交流发电机。

发明内容

欧洲专利申请EP-A1-0 233 425公开了用于没有环和电刷的交流发电机的调整器装置，其中，用于为激励励磁绕组供电的电路包括用于拾取交流发电机的基波和三次谐波电压的辅助绕组，以及首先作为基波和三次谐波电压的函数并且其次作为来自交流发电机的输出电压的函数控制的激励电流调整器构件。

在那个应用中，借助通过电压调整器改变的电流供电激励器励磁绕组，其可以导致交流发电机的响应的延迟和瞬时电压的较大变化。如果负载中存在变化，则通过励磁绕组的时间常数使激励器励磁绕组中的电流变化延迟。交流发电机的接线端处产生的电压变化大于没有激励器可能发生的变化。

因此，如果发生负载变化则存在受益于具有较快速响应时间的交流发电机的需要，以改进其在瞬时条件下的性能，并且特别是能够使瞬时电压变化降低。

本发明目的是全部或部分满足上述要求。

本发明借助交流发电机实现该目的，该交流发电机包括：

交流发电机定子，其包括：

输送输出电压的主二次绕组；

至少一个辅助绕组；以及

通过辅助绕组供电的激励器励磁绕组；

用于调整交流发电机的输出电压的调整器；以及

交流发电机转子，其包括：

激励器二次绕组；

通过激励器二次绕组供电的旋转励磁绕组；以及

控制电路，用于控制旋转励磁绕组的电源，并且被配置成响应来自电压调整器的控制信号通过控制旋转励磁绕组的电源将来自交流发电机的输出电压的幅度维持在预定电平，因为辅助绕组经受通过转动中的旋转励磁绕组产生的变化的磁场，所以辅助绕组产生电压。

独立地以及与上述结合，本发明也提供一种交流发电机，其包括：

交流发电机定子，其包括：

输送输出电压的主二次绕组；

至少一个辅助绕组；以及

经至少一个桥式整流器通过辅助绕组供电的激励器励磁绕组；

用于调整交流发电机中的输出电压的调整器；以及

交流发电机转子，其包括：

激励器二次绕组；以及

通过激励器二次绕组供电的旋转励磁绕组。

根据本发明的一个方面，激励器励磁绕组并不通过电池供电并且也不同于永久磁场，从而使其能够降低交流发电机的成本。

有利的是，激励器励磁绕组不是以依靠主二次绕组，并且特别是依靠来自交流发电机的输出电压的方式供电，具体地因为激励器励磁绕组的电源不被电压调整器控制。

定子辅助绕组的使用使其能够将激励电压传送到激励器。在交流发电机的所有操作条件下，通过传送充足电流的辅助绕组为激励器励磁绕组供电。

假定控制旋转励磁绕组的激励电流使其能够降低由于激励器引起的延迟，本发明也能够使调整更快速。

激励器励磁绕组可以通过辅助绕组DC供电。