专利名称：改进的小型农用机车电气设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆照明和信号设备，特别涉及小型农用机车电气设备。
目前，国产小型农用机车，如手扶拖拉机、小四轮拖拉机的照明电源广泛使用飞轮式交流发电机，这种发电机结构简单、维护方便、使用寿命长，但它存在两个严重缺陷一是电压调节性能差，在路况好的公路上使用时，会因发电机高转速输出高电压而烧毁照明灯泡；在路况差的乡村道路行驶时又因发电机输出电压低而使照明效果变差，甚至带来交通事故。二是负载适应性能差，只能配用功率和阻抗与发电机一致的照明灯，小功率灯具如转向闪光灯、刹车灯等安全信号装置不能直接装用。随着农村运输业的发展和交通管理的加强，对机动车辆的照明和信号设备的性能提出了更高的要求，因此对小型农用机车的电气设备进行改进势在必行。
本实用新型的目的是提供一种在以各种车速行驶时均能获得良好照明和信号指示的小型农用机车电气设备，本实用新型的进一步目的是提供一种输出电压稳定因而通用性强的小型农用机车电气设备。
本实用新型是通过如下方式完成的把飞轮发电机的定子绕组按电动势相加原则串联以提高输出的交流电压，该交流电压通过电压调节装置然后向用电器供电。由于发电机的输出电压提高因而照明效果大大改进，在车速高从而发电机输出电压过高时，电压调节装置使输出电压保持稳定，因而不仅不会烧毁照明灯泡而且能保持照明亮度的稳定。此外，由于供电电压稳定所以可以直接配用信号灯，也可以向蓄电池充电。
图1是本实用新型所述电气设备实施例的电原理图。
图2是示于
图1的晶闸管调压器的外形示意图。
现参照附图叙述本实用新型的一个最佳实施例，这种叙述将有助于对本实用新型的深入理解，而不限制本实用新型的范围。
参见
图1，本实施例的电气设备由飞轮发电机(1)、作为电压调节装置的晶闸管调压器(2)和用电器(3)组成。
飞轮发电机(1)例如采用SFF－45型飞轮发电机，它有三个相互独立的定子绕组，这三个绕组不但额定输出电压、额定输出功率相同，而且它们感应电动势的相位也相同。在本实施例中，把这三个绕组按电动势相加原则串联，使发电机的输出交流电压为原来的三倍，最高转速下的空载电压可达54伏。
飞轮发电机(1)的交流电压输到晶闸管调压器(2)，该晶闸管调压器由半控桥式整流电路(6)、触发电路(7)和输出检测控制电路(8)组成。
半控桥式整流电路(6)由整流二极管D1、D2和晶闸管SCR1、SCR2作桥式连接构成，晶闸管SCR1、SCR2的控制极连接到触发电路(7)。
在触发电路(7)中，n－p－n型三极管BG1接成射极输出器电路，在BG1的基极和集电极之间接有偏流电阻R1，作为触发电路(7)输入端的BG1基极与作为输出检测控制电路(8)输出端的晶体三极管BG2的集电极相连，因而R1也是BG2的负载电阻。BG1的集电极与二极管D3、D4的阴极连接，D4、D3的阳极分别连到晶闸管SCR1和SCR2的阳极，BG1的射极与二极管D5、D6的阳极连接，D6、D5的阴极分别连到晶闸管SCR1和SCR2的控制极。触发电路(7)与晶闸管SCR1和SCR2之间通过二极管D5、D6连接，可避免截止的晶闸管流过较大的反向电流，对提高电路效率和可靠性有利。BG1的供电电压由飞轮发电机(1)输出的交流电压经D1、D2和D3、D4整流后获得，因而其电压波形与半控桥式整流电路(6)的电压波形相对应，从而解决触发电路(7)与半控桥式整流电路(6)的同步问题。
在输出检测控制电路(8)中，二极管D7和电阻R2、R3、R4串联，该串联支路连接到输出电压正极与地之间，D7以相对于输出电压为正向极性的方式连接，在电阻R2、R3连接点和地之间并接电容C1，电阻R3、R4连接点接稳压二极管DW1的阴极，DW1的阳极接n－p－n型晶体三极管BG2的基极，BG2的射极接地，而其集电极如上所述与BG1的基极相连，此外，在输出电压正极与地之间并接有二极管D8，D8以相对电源极性为反向的方式接入。
R2和C1组成滤波网络，D7的作用是为取样信号提供单向通道，D8是为感性负载的滞后电流提供通路的续流二极管。
当输出电压低于12伏时，BG2截止，触发电路的输入、输出电位近似等于晶闸管的阳极电位，晶闸管全半波导通。当输出电压高于12伏时，电阻R3、R4连接点电压达到DW1的击穿电压，DW1反向导通，输出检测控制电路(8)开始起控，BG2导通，其集电极电位也即触发电路(7)的输入电位降低，晶闸管导通角变小，从而限制输出电压升高，输出检测控制电路(8)起控后，触发电路(7)的输入电位与晶闸管调压器(2)的输出电压成反比，因而该输出电压保持稳定。
晶闸管调压器(2)的输出供给用电器(3)，其中，(12)是照明灯，(13)是刹车灯，(14)是闪光继电器，(15)是转向灯。刹车灯和转向灯均可以采用例如12伏、8瓦的灯泡，照明灯最好用25－30瓦、12伏的灯泡。用电器(3)中还可包括蓄电池(11)，例如接入12伏、8－20安培小时的蓄电池，在接有蓄电池(11)时，晶闸管调压器(2)向用电器(3)供电的同时向蓄电池充电，当飞轮发电机转速低时，蓄电池可向照明灯和信号灯供电，这样供电的质量更高，在没有电网供电的偏远地区，可以用白天机车行驶时充好电的蓄电池在晚上用于室内照明或向家用电器供电。
如
图1所示的晶闸管调压器(2)可以装在一电路板上并引出与外线路连接的引线，然后把电路板放入塑料壳内用有机硅胶粘剂灌封。采用这种结构的晶闸管调压器外形参见图2，其中，引线(21)、(22)为交流输入端，该两端与飞轮发电机(1)的输出相连，引线(23)为接地端，该端与机车机架相连，引线(24)为输出电压正极性端。晶闸管调压器在小型农用机车上的安装位置最好选在车架的平滑处，先在该处钻孔，用螺丝穿过通孔(25)旋入该孔从而把晶闸管调压器固定在机车上，固定时调压器要与车架贴紧以利于散热。显然上述的塑封固体模块结构具有防潮防震的性能。
本实施例所述的改进的电气设备与现有技术在不同发电机转速时照明灯两端电压和功率对照见下表，表中改进前电压指交流有效值，改进后是直流平均值。
由上表可见在发电机低转速段，改进后的照明灯功率约为改进前的三倍，照明效果明显改善；在发电机中等转速到高转速，虽然发电机输出电压迅速上升，但晶闸管调压器的输出电压基本稳定。
作为一种变换，本实施例所述的晶闸管调压器可以方便地用整流电路和直流稳压电路来代替。作为本实施例的另一种变换，飞轮发电机(1)可以用农用机车、摩托车或推土机等所使用的其它永磁交流发电机所代替。
权利要求1.一种用于小型农用机车的电气设备，包括飞轮发电机(1)，用电器(3)，其特征在于，所述的飞轮发电机(1)经用于稳定输出电压的电压调节装置向用电器(3)供电。
2.如权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述的电压调节装置是由用于整流输入交流电的半控桥式整流电路(6)、用于触发晶闸管的触发电路(7)和用于在输出直流电压超过一设定电压时控制触发电路输出的输出检测控制电路(8)组成的晶闸管调压器(2)。
3.如权利要求1或2所述的电气设备，其特征在于，所述的飞轮发电机(1)的定子绕组以电动势相加原则串联，该串联绕组向电压调节装置供电。
4.如权利要求2所述的电气设备，其特征在于，所述的触发电路(7)包括处于导通状态的晶体三极管BG1，所述的输出检测控制电路(8)包括在输出直流电压超过设定电压时由截止转变为导通的晶体三极管BG2。
5.如权利要求2所述的电气设备，其特征在于，所述的晶闸管调压器(2)制成塑封固体模块结构。
6.如权利要求3所述的电气设备，其特征在于，所述的用电器包括与晶闸管调压器输出端并联的蓄电池(11)。
专利摘要一种用于小型农用机车的电气设备，其特征是，飞轮发电机定子绕组以电动势相加原则串联，该串联绕组经晶闸管调压器向用电器供电，具有照明效果好，输出电压稳定、安全信号齐全的优点，可以大大提高现有小型农用机车电气设备的性能。
文档编号B60Q1/02GK2051191SQ8920624
公开日1990年1月17日 申请日期1989年4月24日 优先权日1989年4月24日
发明者黄瑞火 申请人:黄瑞火