专利名称：功能齐全的发电机调节器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电机调节器，具体地说是对机动车辆或移动电站使用的发电机电压调节器的改进，属发电机控制领域。
目前，各类供耗电系统中的发电机调节器属于单一的电压调节器(VoItageReguIator)，其作用是控制发电机输出电压的高低。对于发电机来说，仅仅控制其电压的高低是不完善的，有时就会发生发电机烧毁或供电系统工作不正常的情况。辟如，负载因某种原因(有时还是系统的需要)变得较大、较重，超出了发电机允许的负载条件时，发电机就在超负荷工作，时间稍长，发电机就会烧毁。再辟如，调压器中的电压比较电路是调压器中的核心，它若出现故障励磁必然失控，使发电机不是不发电，就是输出电压超出正常值很多，其结果不仅是烧毁发电机，还会对蓄电池及用电器造成损坏。
本实用新型的目的就是在避免上述现有技术中存在的不足之处而提供的一种使发电机在任何负载条件下都不过载，不过压，保证供耗电系统正常工作的，并能显示发电机输出电压是理想值还是允许值的功能齐全的发电机调节器。
本实用新型的目的是采取以下措施实现的该调节器设置了二个电压比较器。在分流器或发电机输出与负载之间馈线上对发电机输出电流取样，用运算放大器放大从分流器或馈线上取得的信号，设置门电路接受运算放大器、理想值电压比较器、允许值电压比较器的信号，门电路后面设置比较器或施密特触发器，功率放大级采用达林顿晶体管，电源输入部分设置发电机抛负载超压保护电路和电源极性错接保护电路，并设有理想值电压显示和允许值电压显示。
电路中的运算放大器、比较器、施密特触发器可用分立元件构成的各类放大器、比较器、触发器替代，也可用各类反相器、触发器替代。电路中的门电路［9］、抛负载超压保护电路［8］可用集成电路替代，或集成电路与继电器替代，达林顿晶体管［7］可用普通晶体管替代。
本实用新型的技术构思是在发电机输出端与负载之间任一位置上对发电机输出电流取样(有分流器的系统可直接在分流器上取样)，监测发电机电流。当发电机输出功率在名义值以下时不对发电机实施控制，只有当负载因某种原因变得较大、较重有可能使发电机超载时，该电路才对发电机施控，令发电机输出功率不大于名义值、不使其过载。当耗电功率小于发电机名义功率时，该系统立即自动取消对发电机的控制。设置两个电压比较器，一个为理想值电压比较器，一个为允许值电压比较器，确保发电机不产生过压输出，并可以随时显示当前发电机输出电压是理想值还是允许值。
本实用新型的附图及图面说明
图1是本实用新型的结构示意图；其中［1］－－－运算放大器、［2］－－－理想值电压比较器、［3］－－－允许值电压比较器、［4］－－－施密特触发器(或比较器)、［5］－－－分流器、［6］－－－发电机输出与负载之间的馈线、［7］－－－达林顿晶体管、［8］－－－发电机抛负载超压保护电路、［9］－－－门电路、［10］－－－输出理想电压显示、［11］－－－输出允许电压显示、［12］－－－电源极性错接保护。
以下结合附图对本实用新型的实施作进一步详述W1、IC2等构成理想值电压比较器［2］，电压比较器是发电机调节器中的公知技术，本实用新型在理想值电压比较器后面接入了施密特触发器或比较器［4］，用以提高调整信号的矩形系数和满足逻辑关系。该比较器在a、b、c三点为高电平时输出高电平，经达林顿晶体管［7］放大后实现对发电机的励磁。由W2、Ic3等构成允许值电压比较器［3］，当理想值电压比较器［2］有故障时发电机输出电压有可能升高，当电压超过理想值达到允许值时(不同的系统对该值的要求也不同)，Ic3状态变化，C点输出低电平，通过门电路［9］将d点电位也拉为低电平，达林顿晶体管截止，切断了发电机的励磁电流，使发电机输出电压下降。当电压降至允许值以下时，Ic3状态再次变化，C点输出高电平，d点变为高电平，达林顿晶体管导通接通发电机的励磁，发电机输出电压上升。上述过程无限重复，发电机输出允许值电压。运算放大器［1］、门电路［9］、比较器［4］等组成了发电机输出电流限流装置的控制电路。运算放大器［1］将取样得到的信号放大，放大后的信号经门电路［9］进入比较器［4］。这部分的工作过程是当分流器［5］或发电机输出与负载之间馈线［6］上取到的信号达到给定值时(根据发电机的电功率及分流器或馈线的电阻计算)，运算放大器a点输出低电平，通过门电路e点也被拉到低电平，比较器［4］状态变化d点输出低电平，达林顿晶体管［7］变成截止切断了发电机的励磁电流，使发电机输出电压下降。当取样信号低于给定值时，运算放大器［1］输出高电平，不影响允许值电压比较器［3］和理想值电压比较器［2］对e点的作用，也就不影响比较器［4］的状态。这样就实现了对发电机输出电流的监测和控制，也就达到了限制发电机输出电流的目的。发电机抛负载超压保护电路［8］是这样工作的合理选择T1(根据系统的工作电压)令正常状态时T2截止，T3通过T4及R导通。当出现超压时，T1反向导通，T2随之导通，流经T4及T3基极的电流被T2短路，T3截止保护了后面的电路。当超压消失后，电路自动恢复正常工作状态。T4和T5是为T3和T6截止可靠而设置的，可根据所选器件及环境温度决定取舍。这部分电路可用集成电路替代或集成电路与继电器替代。发光二极管［10］、［11］用来显示发电机输出电压是允许值还是理想值。二极管［12］用于电源极性错接保护。
当然，本实用新型若改变电路中的逻辑关系同样会达到上述的目的，并派生出一些电路花样，这里就不一一例举了。
本实用新型的产品样机经实际使用，控制效果是很好的。现以三组测试数据说明之。
数据是在配有蓄电池的条件下取得的。
第一组限额2.4千瓦ABC电压(伏)26.025.525.0负载电流(安)90160210发电机输出电流(安)909090发电机输出功率(千瓦)2.342.302.25第二组限额2.7千瓦ABC电压(伏)26.526.025.5
负载电流(安)90160210发电机输出电流(安)100100100发电机输出功率(千瓦)2.652.602.55第三组限额3.0千瓦ABC电压(伏)26.526.025.5负载电流(安)90160210发电机输出电流(安)110110110发电机输出功率(千瓦)2.922.862.81通过上述三组数据可以看出，不论负载如何变化，本实用新型对发电机输出功率的控制是有效的，准确的。
本实用新型的优点是提出了限定发电机输出功率的观点和技术构思，设置二个电压比较器，并提供了十分成功的实施例。该实施例能完全保证耗电系统长期、可靠的工作。
权利要求1.一种功能齐全的发电机调节器，其特征在于该调节器设置了二个电压比较器[2]、[3]，在分流器[5]或发电机输出与负载之间馈线[6]上对发电机输出电流取样，用运算放大器[1]放大从分流器[5]或馈线[6]上取得的信号，设置门电路[9]接受运算放大器[1]、理想值电压比较器[2]、允许值电压比较器[3]的信号，门电路[9]后面设置比较器或施密特触发器[4]，功率放大级采用达林顿晶体管[7]，电源输入部分设置发电机抛负载超压保护电路[8]和电源极性错接保护电路[12]，并设有理想值电压显示[10]和允许值电压显示[11]。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于电路中的运算放大器［1］、比较器［2］、施密特触发器可用分立元件构成的各类放大器、比较器、触发器替代，也可用各类反相器、触发器替代。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于电路中的门电路［9］、抛负载超压保护电路［8］可用集成电路替代，或集成电路与继电器替代。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于电路中达林顿晶体管［7］可用普通晶体管替代。
专利摘要本实用新型是对机动车辆发电机电压调节器，移动电站发电机电压调节器的改进。特点是在分流器上或发电机输出与负载之间馈线上对发电机输出取样，监测发电机的输出电流，使发电机在任何负载条件下都不会过载，保证供耗电系统长期可靠地工作。该调节器的另一特点是设有二个电压调节器，一个将发电机输出电压限制在理想值，另一个用于当第一个调节器失效时将发电机输出电压限制在允许值，并能显示。另外该调节器具有自我保护功能。
文档编号H02P9/38GK2207028SQ94216688
公开日1995年9月6日 申请日期1994年7月8日 优先权日1994年7月8日
发明者果崇贤 申请人:果崇贤