随着农村经济的不断发展，我国农用柴油三轮车四轮车的生产批量不断增加，每年生产量在300万辆以上，这对搞活农村经济带来了极为有利的条件目前农用柴油三轮车所采用的发电机主要是永磁交流发电机，仍然存在着“低速灯不亮，高速烧灯泡”的现象因此在夜间行驶、路面差、会车和转向时，柴油机转速低，照明灯暗，容易发生交通事故，并且不能直接给三轮车驾驶棚的刮雨器暖风机等提供直流电源。农用四轮车用发电机主要是硅整流发电机，该发电机带有碳刷滑环装置，滑环直径大，容易磨损，寿命短，而外壳盖为压铸铝件，成本高因此研制一种电压输出稳定，成本低，性能可靠，既能用于农用三轮车，又能用于四轮车的离心式永磁直流发电机十分有必要。本研究采用高磁性的Y30BH铁氧体永磁材料和具有节能稳压作用的串联式电子稳压器研制而成的机电一体化产品解决了小型农用车的低速照明和用电设施需用直流电的问题1主要参数的确定1.1输出功率转速和稳压范围小型农用车用于夜间照明、转向指标电喇叭、刮雨器、暖风机等的用电总量为180W左右，因此发电机输出功率选定为200W我国小型农用车所采用的柴油机一般为5. 1000r/min，最高转速为2200r/min，发电机皮带轮直径与柴油机皮带轮直径比为1：2，因此转速范围为2000-4400r/min根据《拖拉机、内燃机用永磁交流发电机产品质量分等》JB /T51084-1999国家机械行业标准要求，发电机转速在2000~4400r/min范围内，其输出电压在9.0~15.5V之间而目前所使用的永磁交流发电机，柴油机在怠速时，其输出电压在5. 6.0V之间，不能满足小型农用车的低速照明要求因此当发电机转速在2 000~4400r/min时，其稳压范围应选择为11. 12主要参数的设计离心式永磁直流发电机结构示意图如所示。

　　农用车用离心式永磁直流发电机采用10极无极靴星形转子单相永磁同步发电机，主要技术指标为：额定电压14V，额定功率200W，额定转速4000r/min为了解决小型农用车的低速照明问题，要求发电机转速在/min时，空载电压要求达到12V磁性材料选用Y30BH铁氧体永磁材料，其剩磁感应强度Br=0.41T，矫顽力H=220~ 1.2.1线匝数的计算根据电磁学原理，计算出发电机绕组匝数，发电机空载时电动势为1963-），男，教授，从事汽车设计及汽车电子技术的研究开发工作。山东省淄博市山东理工大学车辆与工程学取1.11；f一一频率，f=户《/60；p一一极对数，本设计为10极永磁发电机，户=5；n转速，r/min；N一一电枢绕组匝数；kw一一电枢绕组的绕组系数，取kw=0.92；h通过定子绕组的有效磁通量，h 1.12，本设计取e= 1.05；h空气隙中每极的磁通量；。65；Bw-一空载时磁感应强斯；f极距，cm，f=TId/（2户），其中D―一定子铁芯外径；Lw-―空气隙轴向计算长度，cm1.2.2永磁体尺寸的确定利用短路三角形法可计算出永磁材料的体积当发电机的功率因数cosh= 0时的视在0时，电枢反应对永磁体的去磁作用减小，永磁体体积可缩小，Pn=P'Ncosh，P、为cosh> 0时发电机的视在功率，W；C―一磁势系数，当磁路不饱和时Cf=1.纵轴电枢反应折算系数，奸= Hw短路磁场强度，Hv=永磁体矫顽力，kA/m；k一一短路电流倍数，本设计k=2当发电机转速进一步升高，输出电压u升高，三极管T1发射极与A点的电压也升高当输出电压U大于设定的稳压值U0时，三极管T1发射极与A点的电压大于稳压管的击穿电压U1，三极管T1由截止状态变为导通状态。三极管T1导通后，发射极与集电极之间的电压为0.2~0.3V，小于三极管T2发射极与基极之间的门槛电压0.7V，三极管T2由导通变为截止，不再向可控硅SCR1SCR2提供触发电流，可控硅瞬时截止，使整流桥双臂断开，形成开路，输出电压U迅速下降，三极管T1发射极与A点的电压也下降当输出电压U低于设定的稳压值U）时，三极管T1截止，T2导通，可控硅再次导通，全波整流桥恢复工作。当输出电压U再升高，大于设定的稳压值U0时，稳压管再击穿，三极管T1导通，T2再截止，周而复始，三极管T2反复处于通断状态。通过移相、削波、整流，从而保证了发电机输出电压稳定的直流电电子稳压器稳压前、后输出电压的波形如所示。

　　In短路电流，A；In工作电流，A 2电子稳压器工作原理bookmark6串联式电子稳压器电路图如所示。

　　通过调节可调电阻Rl的阻值，可改变A点的电势，从而设置电子稳压器的稳压值U0当发电机低速运转时，主要采用高剩磁强度的永磁材料，改进电机结构设计，增加极对数，以及增加线圈绕组匝数等保证较高的输出电压发电机开始转动时，由于转速低，输出电压U也低，小于稳压值U），三极管T1的发射极与A点的电压小于稳压管DW1的击穿电压U1，三极管T1处于截止状态。而三极管T2的发射极与基极之间的电压大于0. 7V，因此三极管T2导通，集电极电流通过电阻R7二极管D3D4 3性能试验结果bookmark7分等》JB邝5108肛1999国家机械行业标准要求，在负载功率分别为150W200W和220W的条件下，对农用车用离心式永磁直流发电机从低速到高速进行性能试验，其结果如表1表1发电机输出电压试验结果样机编号n时从表中看出，当发电机转速由2 4400r/min时，负载功率由150W变化到220W时，输出电压稳定在11.5~14.3V之间，该性能指标达到了设计要求，并优于国家机械行业标准4结论时，负载功率由150W变化到220W时，其输出电压在11.5~14.3V之间，稳压性能良好。

　　电子稳压器通过移相、削波输出电压稳定的直流电，解决了小型农车用的低速照明问题和用电设施需用直流电的问题皮带轮与离心式转子设计为一体，体积小，重量轻，磁场得到了充分利用，成本低，并提高了使用可靠性唐任远。现代永磁电机理论与设计。北京：机械工业出陈峻峰。永磁电机。机械工业出版社，1981卜70.胡明义。汽车。拖拉机。摩托车交流发电机结构原理与检修。北京：北京理工大学出版社，1998李钟明，刘卫国，刘景林。稀土永磁电机。北京：国防工业出版社，1999.许实章。电机学（下册）。北京：机械工业出版社，1981刘振闻，陈幼平。汽车电器与电子技术。北京：人民交张学义，杜钦君，谭德荣等。农用运输车用张紧轮式永磁恒压发电机。农业机械学报，2000，刘景林，李钟明。小型稀土永磁同步发电机分析及应用中华人民共和国机械行业标准。JB/T51084-1999.拖拉机。内燃机用永磁交流发电机产品质量分等。