专利名称：一种发电机恒压自励磁控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专为中小型发电机配套使用的发电机恒压自励磁控制装置。
发电机广泛用于厂矿和企事业单位作备用发电，发电机必须配用励磁控制装置。原有的发电机多采用三次谐波励磁、相复励磁和可控硅励磁，它们大多采用的是双基极管做成可控硅触发电路。上述励磁装置共同的缺点是交流输出电压稳定性差，负载变化时反映到输出电压的变化太大，励磁控制装置不通用，使用时还必须配起磁装置(可控硅励磁)，效率低(相复励磁)，线路复杂并联运行不稳定(三次谐波励磁)，不便于使用。
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种稳定度高，过载能力强，结构简单，造价低廉，可靠性高，安全性能好，使用方便的发电机恒压自励磁控制装置。
本实用新型的目的是这样实现的；本实用新型由箱体，设置于箱体上的前、后门，箱体前门上的交流输出电压表，交流输出电流表，励磁电压表，励磁电流表，畜电池电压表，畜电池电流表，交流输出频率表，信号灯，输出电压调节电位器，电门锁开关，启动、停止按钮开关，箱体门锁及拉手组成，在箱体内部设置有可控硅触发电路和可控硅整流电路、发电机工作状态指示电路、送电状态控制电路、低压启动电路、畜电池充电电路、保护电路、发电机工作状态监测电路；可控硅触发电路安装在印刷电路板上并固定于箱体内部，它与励磁电路之间用接插件1J1连接，与安装在箱体上的输出电压调节电位器之间用接插件1J2连接；励磁控制装置与发电机电流输出端之间由接线端子A1、B1、C1、N连接，与励磁线圈之间由X1、X2连接，与畜电池组之间由X3连接，与直流启动电机的磁力启动器之间由X4连接，与畜电池充电用的硅整流发电机之间由X5连接，与直流加油泵之间由X6连接，与发电机机壳之间由X7连接，交流输出电流由接线端子A2、B2、C2、N连接。
本实用新型与现有的发电机励磁控制装置相比有以下优点1、可控硅触发电路采用集成运算放大器作电压比较器，使发电机交流输出电压稳定度高，过载能力强，电压调节范围宽。发电机恒压自励磁控制装置2、与发电机连接方便，使发电机交流输出电压稳定度高，过载能力强，适用于任何一台中、小型发电机。
3、结构简单，造价低廉。
4、可靠性高，设置有多种监测、指示和保护电路。
5、安全性能好，可防止误操作而发生事故。
6、使用方便，使用时无须起磁装置。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型的外形示意图。
图2为本实用新型的可控硅整流电路、发电机工作状态指示电路、送电状态控制电路、低压启动电路、畜电池充电电路、保护电路、发电机工作状态监测电路。
图3为本实用新型的可控硅触发电路。
如图1、图2、图3所示，本实用新型由箱1，设置于箱体上的前、后门2，箱体前门上的交流输出电压表3、交流输出电流表4、5、6，励磁电压表7，励磁电流表8，畜电池电压表9，畜电池电流表10，交流输出频率表11，信号灯14、15、16，输出电压调节电位器12，电门锁开关17，启动、停止按钮开关18、19，箱体门锁及拉手13组成，在箱体内部设置有可控硅触发电路，设置有图2所示的可控硅整流电路、发电机工作状态指示电路、送电状态控制电路、低压启动电路、畜电池充电电路、保护电路、发电机工作状态监测电路。可控硅触发电路安装在印刷电路板上并固定于箱体内部，它与励磁电路之间用接插件1J1连接，与安装在箱体上的输出电压调节电位器之间用接插件1J2连接。励磁控制装置与发电机电流输出端之间由接线端子A1、B1、C1、N连接，与励磁线圈之间由X1、X2连接，与畜电池组之间由X3连接，与直流启动电机的磁力启动器之间由X4连接，与畜电池充电用的硅整流发电机之间由X5连接，与直流加油泵之间由X6连接，与发电机机壳之间由X7连接，交流输出电流由接线端子A2、B2、C2、N连接。
如图3所示，1J1的2、3角连接到由1D1、1D2、1D3、1D4组成的全波整流电路的输入端，输出负端接公共信号地，输出正端分三路，一路通过1R1经过变换加在集成运算放大器1U2的同相输入端，作为基准电压，一路通过1D9经过变换加在1U2的反相输入端，作为采样电压，另一路通过1D11加在集成三端稳压器1U3的输入端。
如图3所示，由1R1、1D5、1BG1、1R2组成的信号变换电路，电阻1R1与二极管1D5串接在1BG1的发射结上并接到全波整流的输出端上，1BG1集电极上接入1R2，信号从三极管1BG1集电极输出。
如图3所示，由1D6、1C1、1R3组成的信号变换电路，二极管1D6正端接在上一级电路1BG1的集电极，负端接在电容器1C1的正端，电容的负极接公共信号地，1C1上并联有电阻1R3。信号从1D6、1C1、1R3的公共点输出。
如图3所示，由集成运算放大器1U1，电容器1C2，电阻1R4、1R5、1R6、1R7组成的信号变换电路，1C2与1R4串联并接在1U1反相输入端与上一级信号输出端上，1R5接在1U1同相输入端与公共信号地之间，1R6接在1U1输出端与公共信号地之间，1R7接在1U1输出端与反相输入端之间。信号从1U1输出端输出。
如图3所示，由二极管1D9，电容器1C4、1C5，交流输出电压调节电位器2W1组成的信号变换电路，信号由1D9从全波整流输出端引入，经过1R15、1C4、1C5、接插件1J2加在交流输出电压调节电位器2W1两端，信号由2W1中心抽头输出。
如图3所示，由集成运算放大器1U1，电阻器1R8、1R9组成的信号变换电路。1U2同相输入端接1U1输出端，1R9接在1U2的输出端与1U2同相输入端间，信号从1U2输出端引出。
如图3所示，由三极管1BG2，电阻器1R10、1R11组成的信号变换电路。1R10接在1U2输出端与1BG2基极间，1R11接在18G2发射极与公共地间，1BG2集电极接在三端稳压器1U3的3端。信号从1BG2发射极输出。
如图3所示，由1C3，1D7，1D8组成的信号变换电路，1C3和1D7负极1D8正极相连，1D7正极接公共信号地，1C3正极接上一级信号输出端，信号从1D8正极输出，经1R13、1R14连接到接插件1J1的5、6端，送给可控硅的控制极。
如图2、图3所示，由三端稳压器1U3，二极管1D10，1D11、2D6，电容器1C6、1C7组成可控硅触发电路的电源供给电路。在发电机刚启动时，交流输出电压较低，由2SK1的3端，二极管2D6，1J1的4端，二极管1D10将畜电池直流低压输送给1U3。启动正常后，经二极管1D1、1D2、1D3、1D4全波整流，1D11正端的电压将高于1D10正端的电压，1U3所需电源即由内部供给。为简化电路，运算放大器采用单电源供电。
如图2所示，由变压器2T1，可控硅2V1、2V2，二极管2D1、2D2组成的可控硅全波整流电路，由电阻2R1、2R2、电容2C1、2C2组成可控硅保护电路。发电机输出电压经熔断器2FU1加在2T1的初级，并同时加在可控硅整流全桥的输入端，整流输出的直流电压通过电流表2PA4接在接线端子X1、X2上，进入发电机励磁线圈。变压器次级接至接插件1J1的2、3端，送到可控硅触发电路。可控硅触发信号经接插件1J1的5、6端加到可控硅的控制极上。可控硅整流输出的负端通过二极管2D5的正极与接线端子X7连接，并通过X7与发电机机壳连接。
如图2所示，由电门锁2SK1，二极管2D4组成低压启动电路。2D4正极接在2SK1的3端，负极接在可控硅整流输出端上，起到在启动时自动补磁的作用。2D6正极接在2SK1的3端，负极接在2SK1的2端，2SK1的2端接到接插件1J1的4端，送到可控硅触发电路中。设置电门锁2SK1的目的在于防止无关人员随意启动发电机。
如图2所示，由电表2PV1、2PV2、2PV3、2PV4、2PA1、2PA2、2PA3、2PA4、2PA5、2HZ1，互感器2TA1、2TA2、2TA3，信号灯2EL1、2EL2、2EL3组成发电机工作状态监测电路。接线端子A1、B1、C1与接线端子A2、B2、C2间接有母线，并串入电流互感器2TA1、2TA2、2TA3，电流表2PA1、2PA2、2PA3接在电流互感器上。电压表2PV1，频率表2HZ 1接在母线的其中两相间。电压表2PV2接在可控硅整流的输出端。电压表2PV3接在2SK1的2端与二极管2D5正端。电流表2PA4接在可控硅整流输出与接线端子X1间。电流表2PA5与熔断器2FU2串联，接在2SK1的0端与接线端子X3之间。信号灯2EL1接在2SK1的2端与二极管2D5的正极间，2EL2接在2MK1-3辅助触头与N线间，2EL3接在2MK1-4辅助触头与N线间。
如图2所示，由电磁开关2KM1，启动、停止按钮开关2SB1、2SB2，交流风扇2M1，熔断器、2F1，电流保护装置2KT1，组成送电状态电路和电流过流保护电路。采用电磁开关的目的在于，发电机停机后发电机即与负荷自动断开，防止操作人员忘记扳开关使电网来电时发生事故，加入电磁开关也容易实现过电流保护。
如图2所示，由接线端子A1、B1、C1、N、A2、B2、C2、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7组成可拆卸的装置。励磁控制装置与发电机电流输出端之间由接线端子A1、B1、C1、N连接，与励磁线圈之间由X1、X2连接，与畜电池组之间由X3连接，与直流启动电机的磁力启动器之间由X4连接，与畜电池充电用硅整流发电机之间由X5连接，与直流加油泵之间由X6连接，与发电机机壳之间由X7连接，交流输出电流由接线端子A2、B2、C2、N连接。各接线端子均设置在箱体内部的底部，以便于拆卸和安装。合理地设置各元件的参数，可使本装置达到很好的性能。
权利要求1.一种发电机恒压自励磁控制装置，由箱体(1)，设置于箱体上的前、后门(2)，仪表(3、4、5、6、7、8、9、10、11)，信号灯(14、15、16)，输出电压调节电位器(12)，电门锁开关(17)，启动、停止按钮开关(18、19)，箱体门锁及拉手(13)组成，其特征在于在箱体内部设置有可控硅触发电路和可控硅整流电路、发电机工作状态指示电路、送电状态控制电路、低压启动电路、畜电池充电电路、保护电路、发电机工作状态监测电路。可控硅触发电路安装在印刷电路板上并固定于箱体内部，它与励磁电路之间用接插件1J1连接，与安装在箱体上的输出电压调节电位器之间用接插件1J2连接，发电机与控制装置之间由接线端子A1、B1、C1、N、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7连接，交流输出电流由接线端子A2、B2、C2连接。
2.根据权利要求1所述的一种发电机恒压自励磁控制装置，其特征在于在可控硅触发电路电路中，1J1的2、3角连接到由1D1、1D2、1D3、1D4组成的全波整流电路的输入端，输出负端接信号公共信号地，输出正端接在电源供给电路和两路信号变换电路的输入端，一路通过1R1经过变换加在集成运算放大器1U2的同相输入端，另一路通过1D9经过变换加在1U2的反相输入端。3、根据权利要求1所述的一种发电机恒压自励磁控制装置，其特征在于在可控硅触发电路中设置了由三极管1BG1，二极管1D5、电阻1R1、1R2组成的信号变换电路，1R1与1D5串接在1BG1的发射结上并接到全波整流的输出端上，1BG1集电极上接入1R2，信号从1BG1集电极输出。
4.根据权利要求1所述的一种发电机恒压自励磁控制装置，其特征在于在可控硅触发电路中设置了由二极管1D6、电容器1C1、电阻器1R3组成的信号变换电路，1D6正端接在上一级电路1BG1的集电极，负端接在1C1的正端，电容的负极接公共信号地，1C1上并联有电阻1R3，信号从1D6、1C1、1R3的公共点输出。
5.根据权利要求1所述的一种发电机恒压自励磁控制装置，其特征在于在可控硅触发电路中设置了由集成运算放大器1U1，电容器1C2，电阻1R4、1R5、1R6、1R7组成的信号变换电路，1C2与1R4串联接在1U1反相端与上一级信号输出端上，1R5接在1U1同相输入端与公共信号地之间，1R6接在1U1输出端与公共信号地之间，1R7接在1U1输出端与反相输入端之间。信号从1U1输出端输出。
6.根据权利要求1所述的一种发电机恒压自励磁控制装置，其特征在于在可控硅触发电路中设置了由二极管1D9，电容器1C4、1C5，交流输出电压调节电位器2W1组成的信号变换电路，信号由1D9从全波整流输出端引入，经过1R15、1C4、1C5、接插件1J2加在交流输出电压调节电位器2W1两端，信号由2W1中心抽头输出。
7.根据权利要求1所述的一种发电机恒压自励磁控制装置，其特征在于在可控硅触发电路中设置了由集成运算放大器1U1，电阻器1R8、1R9组成的信号变换电路，1U2同相输入端接1U1输出端，1U2的反相输入端串接1R8接到接插件1J2的2端，1R9接在1U2的输出端与1U2同相输入端间，信号从1U2输出端引出。
8.根据权利要求1所述的一种发电机恒压自励磁控制装置，其特征在于在可控硅触发电路中设置了由三极管1BG2，电阻器1R10、1R11组成的信号变换电路。1R10接在1U2输出端与1BG2基极间，1R11接在1BG2发射极与公共信号地间，1BG2集电极接在三端稳压器1U3的3端，信号从1BG2发射极输出。
9.根据权利要求1所述的一种发电机恒压自励磁控制装置，其特征在于在可控硅触发电路中设置了由电容器1C3，二极管1D7、1D8组成的信号变换电路。1C3与1D7负极和1D8正极相连，1D7正极接公共信号地，1C3正极接上一级信号输出端，信号从1D8负极输出。
10.根据权利要求1所述的一种发电机恒压自励磁控制装置，其特征在于在可控硅整流电路、发电机工作状态指示电路、送电状态控制电路、低压启动电路、畜电池充电电路、保护电路、发电机工作状态监测电路中，控制装置的工作电源、可控硅触发电路的信号基准电压和采样电压均取自发电机电流输出端，设置了由变压器2T1，可控硅2V1、2V2，二极管2D1、2D2组成的可控硅全波整流电路，发电机输出的电压经熔断器2FU1加在2T1的初级，并同时加在可控硅整流全桥的输入端，整流输出的正、负端通过电流表2PA4接在接线端子X1、X2上，变压器次级接至接插件1J1的2、3端，送到可控硅触发电路，可控硅触发信号经接插件1J1的5、6端加到可控硅的控制极上，可控硅整流输出的负极通过二极管2D5的正极与接线端子X7连接，并通过X7与发电机机壳连接，设置了由电门锁2SK1二极管2D4、2D6组成的电路，2D4正极接在2SK1的3端，负极接在可控硅整流输出的正极端上，2D6正极接在2SK1的3端，负极接在2SK1的2端，2SK1的2端接到接插件1J1的4端，送到可控硅触发电路，设置了由电表2PV1、2PV2、2PV3、2PV4、2PA1、2PA2、2PA3、2PA4、2PA5、2HZ1，互感器2TA1、2TA2、2TA3，信号灯2EL1、2EL2、2EL3组成的发电机工作状态监测电路，设置了由电磁开关2KM1，启动、停止按钮开关2SB1、2SB2，交流风扇2M1，熔断器2F1，电流保护装置2KT1，组成的送电状态电路和电流过流保护电路，设置了由接线端子A1、B1、C1、A2、B2、C2、N、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7组成的可拆卸电路，发电机与励磁控制装置之间由接线端子A1、B1、C1、N、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7连接，交流输出电流由接线端子A2、B2、C2、N连接。
专利摘要本实用新型涉及一种发电机励磁控制装置,由箱体、设置于仪表、信号灯、开关等组成,在箱体内部设置有可控硅触发电路,可控硅整流电路,发电机工作状态指示电路,送电状态控制电路,低压启动电路,蓄电池充电电路,保护电路,可控硅触发电路安装在印刷电路板上并固定于箱体内部,它与励磁电路之间用接插件1J1连接,与安装在箱体上的输出电压调节电位器之间用接插件1J2连接,发电机与控制装置之间由接线端子A1、B1、C1、N、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7连接,交流输出电流由接线端子A2、B2、C2、N连接,具有发电机交流输出电压稳定,调节范围宽,效率高,带负荷能力强,可靠性高、通用性强,结构简单,造价低廉,使用方便的优点,适用于与各种中小型发电机配套使用。
文档编号H02J7/14GK2515858SQ0127353
公开日2002年10月9日 申请日期2001年12月24日 优先权日2001年12月24日
发明者胡永全 申请人:胡永全