專利名稱：機動車、船舶發(fā)電機帶超載、短路保護電子調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)電機的保護裝置，具體是指用于機動車、船舶發(fā)電機負載端出現(xiàn)超載或短路時能起保護作用的電子調(diào)節(jié)器。
現(xiàn)有的發(fā)電機調(diào)節(jié)器有觸點式和晶體管無觸點式兩種。有觸點式調(diào)節(jié)器的特點是耐沖擊，短時間超載不會使發(fā)電機損壞，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；晶體管無觸點式調(diào)節(jié)器的特點是體積小，調(diào)節(jié)電壓極為穩(wěn)定，對用電器起著良好的保護作用，但是當(dāng)發(fā)電機超載或磁場短時間短路會造成調(diào)節(jié)器永久性損壞，這種調(diào)節(jié)器在使用時嚴(yán)禁刮火的。
本實用新型的目的是提供一種當(dāng)發(fā)電機負載端出現(xiàn)超載，或發(fā)電機磁場線圈發(fā)生短路時，能自動切斷磁場供電回路，停止發(fā)電，保護發(fā)電機免遭損壞，且調(diào)節(jié)器本身亦安全的電子調(diào)節(jié)器。
本實用新型的設(shè)計方案是，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取樣電路和超載短路控制電路及超載短路信號顯示部分，其超載信號取樣電路由電阻(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(D)磁場線圈(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(D)磁場線圈(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)合附圖對本實用新型加以詳細說明。


圖1為本實用新型電原理方框圖；圖2為本實用新型實施例1電路圖；圖3為本實用新型實施例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-點火開關(guān)，E-電源，Lm-磁場線圈，D-發(fā)電機，U0-發(fā)電機輸出電壓，C-超載短路觸發(fā)信號，F(xiàn)-接點。
實施例1參見圖2，本實用新型發(fā)電機(D)磁場線圈(Lm)一端接調(diào)節(jié)器接點(F)，另一端搭鐵接電源(E)負極。
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(D)磁場線圈(Lm)勵磁。
電路的工作原理是，發(fā)電機(D)輸出電壓(U0)正比于發(fā)電機(D)轉(zhuǎn)速W和磁場電流ILmU0∝W·ILm車輛、船舶在行駛中不斷變化的速度使發(fā)電機輸出電壓(U0)隨之變化，若使磁場電流ILm產(chǎn)生一個與發(fā)電機(D)轉(zhuǎn)速W反值的變化，則發(fā)電機輸出電壓(U0)為一常數(shù)，達到電壓調(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，穩(wěn)壓二極管(D1)正好擊穿，此點稱為調(diào)節(jié)電壓點。當(dāng)點火開關(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，負電位通過電阻(R3)、二極管(D2)使大功率三極管(T2)導(dǎo)通，接通了磁場回路，發(fā)電機(D)有輸出電壓(U0)并迅速升高(此時已在運轉(zhuǎn))當(dāng)此，電壓稍高于調(diào)節(jié)值時，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，斷開磁場回路發(fā)電機輸出電壓(U0)迅速下降，當(dāng)降到略低于調(diào)節(jié)值時，小功率二極管(T1)又截止，大功率二極管(T2)再導(dǎo)通，接通磁場回路，如此循環(huán)，使發(fā)電機輸出電壓(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，它的致命弱點是當(dāng)發(fā)電機負載加重或磁場短路時，大功率二極管(T2)極易損壞。
本實用新型為解決這個問題，在典型電路上，增加了超載、短路信號取樣電阻(Rj)和超載短路控制的小功率三極管(TK)，電阻(RK)、電容(CK)四個元件。其特征在于超載短路信號取樣電路由電阻(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(D)磁場線圈(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(D)磁場線圈(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)輸出通過磁場線圈(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)，對調(diào)節(jié)器的小功率三極管(T1)沒有影響。當(dāng)發(fā)電機(D)負載加重或磁場發(fā)生短路時，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，輸出負電位通過電阻(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)的集電極維持在負電位，小功率三極管(T1)延遲一段導(dǎo)通時間，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)再一次進行控制，如此循環(huán)，保護了大功率三極管(T2)免受損壞，達到在發(fā)電機(D)超載或短路時起保護作用的目的。
當(dāng)小功率三極管(TK)導(dǎo)通時，超載短路觸發(fā)信號(C)可接至超載短路信號顯示部分，以音響或指示燈顯示，以提示駕駛員注意。
本實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。
實施例2參見圖3，本實用新型發(fā)電機(D)磁場線圈(Lm)一端接調(diào)節(jié)器接點(F)，另一端搭鐵接電源(E)正極。
本實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)與實施例1的接法正好相反，工作原理同實施例1。
本實用新型適用各種機動車、船舶發(fā)電機的不同功率，電源(E)可采用電壓為6V、12V、24V、36V、48V的標(biāo)準(zhǔn)電源。
本實用新型由于增加了過載短路信號取樣電路的控制電路，輸出電壓穩(wěn)定，不怕刮火和長時間短路，大大提高了發(fā)電機的可靠性和使用壽命。
權(quán)利要求1.一種機動車、船舶發(fā)電機帶超載、短路保護電子調(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取樣電路和超載短路控制電路及超載短路信號顯示部分構(gòu)成A、其超載短路信號取樣電路由電阻(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(D)磁場線圈(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(D)磁場線圈(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。
專利摘要本實用新型涉及一種發(fā)電機的保護裝置，具體是指用于機動車、船舶發(fā)電機負載端出現(xiàn)超載或短路時能起保護作用的電子調(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取樣電路和超載短路控制電路及超載短路信號顯示部分，發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定，不怕刮火和長時間短路、大大提高了發(fā)電機的可靠性和使用壽命。
文檔編號H02H7/06GK2239098SQ95236898
公開日1996年10月30日 申請日期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 申請人:周燦煌