專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)動(dòng)車(chē)、船舶發(fā)電機(jī)帶超載、短路保護(hù)電子調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電機(jī)的保護(hù)裝置，具體是指用于機(jī)動(dòng)車(chē)、船舶發(fā)電機(jī)負(fù)載端出現(xiàn)超載或短路時(shí)能起保護(hù)作用的電子調(diào)節(jié)器。
現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器有觸點(diǎn)式和晶體管無(wú)觸點(diǎn)式兩種。有觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)是耐沖擊，短時(shí)間超載不會(huì)使發(fā)電機(jī)損壞，但不足的是體積大，調(diào)節(jié)電壓不穩(wěn)，發(fā)電量不足，易損壞用電器；晶體管無(wú)觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)是體積小，調(diào)節(jié)電壓極為穩(wěn)定，對(duì)用電器起著良好的保護(hù)作用，但是當(dāng)發(fā)電機(jī)超載或磁場(chǎng)短時(shí)間短路會(huì)造成調(diào)節(jié)器永久性損壞，這種調(diào)節(jié)器在使用時(shí)嚴(yán)禁刮火的。
本實(shí)用新型的目的是提供一種當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載端出現(xiàn)超載，或發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)線圈發(fā)生短路時(shí)，能自動(dòng)切斷磁場(chǎng)供電回路，停止發(fā)電，保護(hù)發(fā)電機(jī)免遭損壞，且調(diào)節(jié)器本身亦安全的電子調(diào)節(jié)器。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案是，它主要由電壓取樣電路、電壓比較電路、脈沖轉(zhuǎn)換電路，脈沖輸出電路組成，其特征在于它還有超載短路信號(hào)取樣電路和超載短路控制電路及超載短路信號(hào)顯示部分，其超載信號(hào)取樣電路由電阻(Rj)構(gòu)成，電阻(Rj)一端與小功率三極管(TK)基極和大功率三極管(T2)的集電極連接，另一端與小功率三極管(TK)的發(fā)射極、二極管(D3)一端及發(fā)電機(jī)(D)磁場(chǎng)線圈(Lm)一端連接；超載短路控制電路由小功率三極管(TK)、電阻(RK)、電容(CK)組成，小功率三極管(TK)的基極和發(fā)射極分別與電阻(Rj)兩端相連，小功率三極管(TK)的集電極與電容(CK)的一端和電阻(RK)的一端連接，電容(CK)的另一端與發(fā)電機(jī)(D)磁場(chǎng)線圈(Lm)搭鐵端相接，電阻(RK)的另一端接脈沖轉(zhuǎn)換電路的小功率三極管(T1)的基極。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型電原理方框圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1電路圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2電路圖。
上述圖中，C1、CK-電容，R1、R2、R3、RK、Rj-電阻，D1-穩(wěn)壓二極管，D2、D3、D4-二極管，T1、Tk-小功率三極管，T2-大功率三極管，K-點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，E-電源，Lm-磁場(chǎng)線圈，D-發(fā)電機(jī)，U0-發(fā)電機(jī)輸出電壓，C-超載短路觸發(fā)信號(hào)，F(xiàn)-接點(diǎn)。
實(shí)施例1參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)(D)磁場(chǎng)線圈(Lm)一端接調(diào)節(jié)器接點(diǎn)(F)，另一端搭鐵接電源(E)負(fù)極。
在圖2中，電阻(R1、R2、C1)組成電壓取樣電路，穩(wěn)壓二極管(D1)、小功率三極管(T1)的基極及發(fā)射極組成電壓比較電路，小功率三極管(T1)集電極與電阻(R3)組成脈沖轉(zhuǎn)換電路，二極管(D2)、大功率三極管(T2)、電阻(Rj)、二極管(D3)組成脈沖輸出電路，供發(fā)電機(jī)(D)磁場(chǎng)線圈(Lm)勵(lì)磁。
電路的工作原理是，發(fā)電機(jī)(D)輸出電壓(U0)正比于發(fā)電機(jī)(D)轉(zhuǎn)速W和磁場(chǎng)電流ILmU0∝W·ILm車(chē)輛、船舶在行駛中不斷變化的速度使發(fā)電機(jī)輸出電壓(U0)隨之變化，若使磁場(chǎng)電流ILm產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)電機(jī)(D)轉(zhuǎn)速W反值的變化，則發(fā)電機(jī)輸出電壓(U0)為一常數(shù)，達(dá)到電壓調(diào)節(jié)的作用。
電路中穩(wěn)壓二極管(D1)的電壓UD1和小功率二極管(T1)的基極、發(fā)射極電壓值Ube1之和為比較電壓(UB)UB＝UD1＋Ube1電路中電阻(R2)兩端電壓為取樣電壓UAUA=UR2=U0·R2R1+R2]]>UA值受U0變化而變化，當(dāng)UA≥UB時(shí)，穩(wěn)壓二極管(D1)正好擊穿，此點(diǎn)稱(chēng)為調(diào)節(jié)電壓點(diǎn)。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(K)接通后，電源(E)(電瓶)電壓加在取樣電路電阻(R1、R2)兩端，由于電源(E)電壓低于調(diào)節(jié)電壓值，則UA＜UBD1不能擊穿，小功率二極管(T1)基極電流Ib1＝D，小功率二極管(T1)截止，負(fù)電位通過(guò)電阻(R3)、二極管(D2)使大功率三極管(T2)導(dǎo)通，接通了磁場(chǎng)回路，發(fā)電機(jī)(D)有輸出電壓(U0)并迅速升高(此時(shí)已在運(yùn)轉(zhuǎn))當(dāng)此，電壓稍高于調(diào)節(jié)值時(shí)，則UA＞UBD1擊穿，小功率二極管(T1)基極電流Ib1＞D，小功率二極管(T1)導(dǎo)通輸出正電位使二極管(D2)反偏，大功率二極管(T2)截止，斷開(kāi)磁場(chǎng)回路發(fā)電機(jī)輸出電壓(U0)迅速下降，當(dāng)降到略低于調(diào)節(jié)值時(shí)，小功率二極管(T1)又截止，大功率二極管(T2)再導(dǎo)通，接通磁場(chǎng)回路，如此循環(huán)，使發(fā)電機(jī)輸出電壓(U0)維持在規(guī)定的調(diào)節(jié)值內(nèi)。電容(C1)的作用是降低開(kāi)關(guān)頻率、減小大功率二極管(T2)的功率損耗，二極管(D4)的作用是防止電源(E)極性接反而設(shè)置的，二極管(D3)的作用是防止磁場(chǎng)線圈(Lm)產(chǎn)生反壓擊穿大功率二極管(T2)。
以上介紹的是目前使用的典型調(diào)節(jié)器電路工作原理，它的致命弱點(diǎn)是當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載加重或磁場(chǎng)短路時(shí)，大功率二極管(T2)極易損壞。
本實(shí)用新型為解決這個(gè)問(wèn)題，在典型電路上，增加了超載、短路信號(hào)取樣電阻(Rj)和超載短路控制的小功率三極管(TK)，電阻(RK)、電容(CK)四個(gè)元件。其特征在于超載短路信號(hào)取樣電路由電阻(Rj)構(gòu)成，電阻(Rj)一端與小功率三極管(TK)基極和大功率三極管(T2)的集電極連接，另一端與小功率三極管(TK)的發(fā)射極、二極管(D3)一端及發(fā)電機(jī)(D)磁場(chǎng)線圈(Lm)一端連接，超載短路控制電路由小功率三極管(TK)、電阻(RK)、電容(CK)組成，小功率三極管(TK)的基極和發(fā)射極分別與電阻(Rj)兩端相連，小功率三極管(TK)的集電極與電容(CK)的一端和電阻(RK)的一端連接，電容(CK)的另一端與發(fā)電機(jī)(D)磁場(chǎng)線圈(Lm)搭鐵端相接，電阻(RK)的另一端接脈沖轉(zhuǎn)換電路的小功率三極管(T1)的基極。
大功率三極管(T2)輸出通過(guò)磁場(chǎng)線圈(Lm)的脈沖電流ILm、流經(jīng)電阻(Rj)的電壓降為URj＝ILm·Rj這個(gè)電壓加在小功率三極管(TK)的基極和發(fā)射極的兩端，在正常情況下，URj＜＜0.6V。小功率三極管(TK)處于截止?fàn)顟B(tài)，對(duì)調(diào)節(jié)器的小功率三極管(T1)沒(méi)有影響。當(dāng)發(fā)電機(jī)(D)負(fù)載加重或磁場(chǎng)發(fā)生短路時(shí)，必須反映到流經(jīng)電阻(Rj)的電流增大，使得URj≥0.6V小功率三極管(TK)導(dǎo)通，輸出負(fù)電位通過(guò)電阻(RK)加在小功率三極管(T1)基極，使其導(dǎo)通，大功率三極管(T2)由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)，其電流急劇下降，當(dāng)降到URj＝ILm·Rj＜8.5V后，小功率三極管(TK)又轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)，但由于電容(CK)兩端電壓不能突變，仍將使小功率三極管(TK)的集電極維持在負(fù)電位，小功率三極管(T1)延遲一段導(dǎo)通時(shí)間，然后再轉(zhuǎn)為截止，大功率三極管(T2)又趨向?qū)ǎ质沟肬Rj≥0.6V，小功率三極管(TK)再一次進(jìn)行控制，如此循環(huán)，保護(hù)了大功率三極管(T2)免受損壞，達(dá)到在發(fā)電機(jī)(D)超載或短路時(shí)起保護(hù)作用的目的。
當(dāng)小功率三極管(TK)導(dǎo)通時(shí)，超載短路觸發(fā)信號(hào)(C)可接至超載短路信號(hào)顯示部分，以音響或指示燈顯示，以提示駕駛員注意。
本實(shí)施例的小功率三極管(TK)為NPN型，小功率三極管(T1)和大功率三極管(T2)為PMP型。
實(shí)施例2參見(jiàn)圖3，本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)(D)磁場(chǎng)線圈(Lm)一端接調(diào)節(jié)器接點(diǎn)(F)，另一端搭鐵接電源(E)正極。
本實(shí)施例的小功率三極管(TK)為PMP型，小功率三極管(T1)和大功率三極管(T2)為NPN型，其穩(wěn)壓二極管(D1)、二極管(D2、D3)與實(shí)施例1的接法正好相反，工作原理同實(shí)施例1。
本實(shí)用新型適用各種機(jī)動(dòng)車(chē)、船舶發(fā)電機(jī)的不同功率，電源(E)可采用電壓為6V、12V、24V、36V、48V的標(biāo)準(zhǔn)電源。
本實(shí)用新型由于增加了過(guò)載短路信號(hào)取樣電路的控制電路，輸出電壓穩(wěn)定，不怕刮火和長(zhǎng)時(shí)間短路，大大提高了發(fā)電機(jī)的可靠性和使用壽命。
權(quán)利要求1.一種機(jī)動(dòng)車(chē)、船舶發(fā)電機(jī)帶超載、短路保護(hù)電子調(diào)節(jié)器，它主要由電壓取樣電路、電壓比較電路、脈沖轉(zhuǎn)換電路、脈沖輸出電路組成，其特征在于它還有超載短路信號(hào)取樣電路和超載短路控制電路及超載短路信號(hào)顯示部分構(gòu)成A、其超載短路信號(hào)取樣電路由電阻(Rj)構(gòu)成，電阻(Rj)一端與小功率三極管(TK)基極和大功率三極管(T2)的集電極連接，另一端與小功率三極管(TK)的發(fā)射極、二極管(D3)一端及發(fā)電機(jī)(D)磁場(chǎng)線圈(Lm)一端連接；B、超載短路控制電路由小功率三極管(TK)、電阻(RK)、電容(CK)組成，小功率三極管(TK)的基極和發(fā)射極分別與電阻(Rj)兩端相連，小功率三極管(TK)的集電極與電容(CK)的一端和電阻(RK)的一端連接，電容(CK)的另一端與發(fā)電機(jī)(D)磁場(chǎng)線圈(Lm)搭鐵端相接，電阻(RK)的另一端接脈沖轉(zhuǎn)換電路的小功率三極管(T1)的基極。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電機(jī)的保護(hù)裝置，具體是指用于機(jī)動(dòng)車(chē)、船舶發(fā)電機(jī)負(fù)載端出現(xiàn)超載或短路時(shí)能起保護(hù)作用的電子調(diào)節(jié)器，它主要由電壓取樣電路、電壓比較電路、脈沖轉(zhuǎn)換電路、脈沖輸出電路組成，其特征在于它還有超載短路信號(hào)取樣電路和超載短路控制電路及超載短路信號(hào)顯示部分，發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定，不怕刮火和長(zhǎng)時(shí)間短路、大大提高了發(fā)電機(jī)的可靠性和使用壽命。
文檔編號(hào)H02H7/06GK2239098SQ95236898
公開(kāi)日1996年10月30日 申請(qǐng)日期1995年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月31日
發(fā)明者周燦煌 申請(qǐng)人:周燦煌