小型發電機的調壓器的製作方法

2023-07-04 14:38:01 2

專利名稱：小型發電機的調壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發電機調壓裝置，特別涉及一種具有在發電機形成負載短路或電路斷路時，保證電壓的穩定的小型發電機調壓器。
背景技術：
目前的小型發電機調壓器是由激勵電源整流電路、負載電壓檢測電路、初始勵磁電路、勵磁調節電路以及續流電路組成。這種調壓器雖然能有效的調節電壓，但由於該調壓器沒有短路保護裝置，初始勵磁電路沒有限制功能，當交流220V電壓負載發生短路時，主繞組取樣電壓很低，勵磁調節電路一直處於導通狀態，發電機激勵繞組電壓進一步上升.直至電樞達到磁飽和，發電機處於最大勵磁狀態並產生極大的短路電流，容易燒壞發電機；當主繞組由於接插件或負載電壓檢測電路元件損壞等原因，不能給勵磁調節電路供電時，這時發電機內的勵磁電流上升，輸出的交流220V電壓會升高到300V以上，造成用電設備損壞。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種小型發電機的調壓器，它能在發電機形成負載短路或繞組斷路時，使發電機和用電設備不會燒壞。
為達上述目的，本實用新型的激勵電源整流電路輸出分別與初始勵磁電路、勵磁調節電路聯接，負載電壓檢測電路輸出與勵磁調節電路聯接，初始勵磁電路和勵磁調節電路與續流電路聯接，保護電路一端聯接激勵電源整流電路輸出，另一端聯接負載電壓檢測電路輸出，第三端聯接勵磁調節電路。
由於採用了上述方案，初始勵磁電路從激勵電源整流電路上取樣，並得到初始勵磁限制，使電壓限制在一個較低的範圍。而保護電路能在無負載短路或無負載電壓檢測斷路的情況下，使勵磁調節電路處於正常工作狀態。工作電壓正常後，從激勵電源整流電路電壓上升，初始勵磁電路停止工作。當220V負載電壓發生短路或者接插件及負載電壓檢測形成斷路時，負載電壓檢測電路輸出的電壓很低。這時，激勵電源整流電路輸出的電壓經保護電路將勵磁調節電路的電壓通過保護電路鉗位到地，發電機勵磁繞組電流不能通過勵磁電路又重新工作。但由於初始勵磁電路被限制，使負載短路時產生的短路電流很低，使負載電壓檢測電路斷路時電壓也很低，從而實現保護的作用，使發電機和用電設備不會被燒壞。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的電路框圖；圖2是本實用新型一種實施例的電路圖；圖3是本實用新型保護電路的一種實施例；圖4是本實用新型保護電路的另一種實施例；圖5是本實用新型保護電路的又一種實施例。
具體實施方式
參見圖1，激勵電源整流電路100的輸入與發電機106副激勵繞組L2聯接，輸出V1與初始勵磁101、保護電路105、勵磁調節103分別聯接；負載電壓檢測102的輸入與發電機106主繞組L1聯接，輸出V2與勵磁調節103和保護電路105分別聯接；保護電路105與勵磁調節103聯接，初始勵磁101和勵磁調節103與續流電路104聯接；續流電路104與發電機106激勵繞組L3聯接。
參見圖2，發電機106副激勵繞組L2的兩端分別聯接於激勵電源整流電路100中串聯的二極體D1、D3之間和串聯的二極體D2、D4之間，二極體D1、D2的負極與電容C1的正極聯接形成激勵電源整流電路100的輸出V1，二極體D3、D4的正極與電容C1的負極接地。初始勵磁101中的電阻R6、R1一端聯接於輸出V1，穩壓二極體D13負極與電阻R6另一端聯接，穩壓二極體D13正極與三極體T1基極、電阻R16一端聯接，三極體T1集電極與電阻R1另一端、三極體T2基極聯接，三極體T2集電極聯接勵磁調節103中的場效應管T4漏極，三極體T1、T2的發射極以及電阻R16的另一端接地。電阻R16換為電容也能達到同樣效果，不用電阻R16也可達到本實用新型目的。發電機106激勵繞組L3的兩端分別聯接續流電路104中場效應管T5漏極和源極，場效應管T5漏極和電阻R11一端聯接於輸出V1，場效應管T5柵極與穩壓二極體D12負極、電阻R12一端聯接，電阻R11、R12另一端及二極體D11負極聯接於勵磁調節103中的場效應管T4漏極，二極體D11、穩壓二極體D12的正極與場效應管T5源極聯接。發電機106主繞組L1輸出分別聯接於負載電壓檢測102中串聯的二極體D5、D7之間和串聯的二極體D6、D8之間，二極體D5、D6的負極聯接電阻R2一端，電阻R2另一端與電阻R3一端聯接於電容C2的正極，電阻R3另一端與電阻R4一端聯接形成輸出V2，電阻R4、R5串聯後和二極體D7、D8的正極、電容C2的負極接地。勵磁調節103中的穩壓二極體D9負極聯接輸出V2，穩壓二極體D9正極經串聯的電容C3、電阻R10與場效應管T4漏極聯接，場效應管T4柵極經電阻R9與穩壓二極體D10負極、三極體T3集電極、電阻R8的一端聯接，三極體T3基極與電阻R7一端、穩壓二極體D9正極聯接，電阻R8的另一端聯接輸出V1，場效應管T4源極、穩壓二極體D10正極、三極體T3發射極、電阻R7另一端接地。保護電路105中的電阻R13一端聯接輸出V2，另一端聯接三極體T6基極，三極體T6集電極與穩壓二極體D14正極、三極體T7基極、電阻R15一端聯接，三極體T7集電極聯接勵磁調節103中場效應管T4柵極或者三極體T3集電極，穩壓二極體D14負極經電阻R14聯接輸出V1，三極體T6、T7發射極以及電阻R15另一端接地。電阻R15換成電容C4也能達到同樣效果，不用電阻R15也可達到本實用新型目的。
當發電機106轉動時，副激勵繞組L2產生一個很低的電壓，經激勵電源整流電路100的二極體D1、D2、D3、D4、電容C1整流濾波後，輸出的電壓V1很低，尚不能推動勵磁調節工作。由於主繞組L1的負載電壓很低，經負載電壓檢測102的二極體D5、D6、D7、D8整流後，輸出的電壓V2也很低。這時初始勵磁101中三極體T1的基極無電壓，三極體T1的集電極和發射極之間無電流通過，三極體T1截至；而電壓V1通過電阻R1到三極體T2基極，三極體T2基極飽和導通，電壓V1經發電機106激勵繞組L3、續流電路104的二極體D11正極、初始勵磁的三極體T2集電極至發射極到地，使發電機106激勵繞組L3得到一個初始勵磁電流，此時電壓V1上升。上升後的電壓V1通過勵磁調節103的電阻R8、R9到場效應管T4柵極，使場效應管T4飽和導通。電壓V1經發電機106激勵繞組L3、續流電路104的二極體D11、勵磁調節103的場效應管T4漏極至源極到地，形成主勵磁電流使電壓V2上升，並通過初始勵磁101的電阻R6到三極體T1基極，使三極體T1飽和導通，三極體T1集電極和三極體T2基極無電壓，三極體T2截止，使初始勵磁關斷，主勵磁電路開始工作。主勵磁電路工作後，主勵磁電流逐漸增大。當主繞組L1電壓上升高於額定電壓時，負載電壓檢測102的輸出電壓V2上升，上升後的電壓V2經勵磁調節103的穩壓二極體D9使三極體T3飽和導通，電壓V1無法經電阻R8、R9加到場效應管T4柵極，場效應管T4退出飽和，場效應管T4漏極電壓上升，並通過電阻R10、電容C3的正反饋電路使三極體T3重新飽和導通，場效應管T4截止。由於場效應管T4截止，發電機106激勵繞組L3產生電動勢使電壓V1通過續流電路104的二極體D11、電阻R12到場效應管T5柵極，使場效應管T5飽和導通，續流激勵電流減小。當發電機106主繞組L1電壓下降低於額定電壓時，電壓V1下降，勵磁調節103的穩壓二極體D9關斷，三極體T3截止，場效應管T4飽和導通，主勵磁電流再次增大。由於主勵磁電流的反覆增大、減小，使主繞組L1電壓在額定電壓上下很小範圍內波動，達到調壓的作用。
由於本實用新型調壓器改進了初始勵磁101電路，使初始勵磁101的電阻R6在電壓V1上取樣，並經過穩壓二極體D13到三極體T1基極，三極體T1基極通過電阻R16或者電容接地作初始勵磁限制，使電壓V1、V2限制在一個較低的範圍。由於增加了保護電路105，能在無負載短路和無負載電壓檢測斷路的情況下，電壓V2通過保護電路105的電阻R13加到三極體T6基極，使三極體T6飽和導通，並把三極體T7基極電壓由三極體T6集電極、發射極經電阻R15鉗位到地，三極體T7截止，使勵磁調節103處於正常工作狀態。工作電壓正常後，電壓V1進一步上升，經初始勵磁101的電阻R6、穩壓二極體D13到三極體T1基極，使三極體T1飽和導通，並將三極體T2基極電壓經三極體T1集電極、發射極鉗位到地，三極體T2截止，初始勵磁101停止工作。當交流220V負載電壓發生短路或者接插件及負載電壓檢測形成斷路時，電壓V2很低，保護電路105的三極體T6基極沒有電壓，三極體T6截止。這時，電壓V1經電阻R14、穩壓二極體D14加到三極體T7基極，三極體T7飽和導通，並將勵磁調節103的場效應管T4柵極或者三極體T3集電極通過保護電路105的三極體T7集電極至發射極鉗位到地，場效應管T4截止，發電機106勵磁繞組L3不能通過勵磁電路又重新工作。但由於初始勵磁101被限制，使負載短路時產生的短路電流很低，使負載電壓檢測102斷路時電壓V2也很低，從而實現保護的作用，使發電機和用電設備不會被燒壞。
參見圖3、圖4，本實用新型的保護電路105的三極體T7也可換成場效應管T8或晶閘管T9。場效應管T8柵極或晶閘管T9控制極與三極體T6集電極、穩壓二極體D14正極、電阻R15一端聯接，場效應管T8漏極或晶閘管T9陽極與勵磁調節103中場效應管T4柵極或者三極體T3集電極聯接，場效應管T8源極或晶閘管T9陰極、電阻R15另一端、三極體T6發射極接地，三極體T6基極經電阻R13聯接輸出V2，穩壓二極體D14負極經電阻R14聯接輸出V1，也能達到上述同樣效果。電阻R15換成電容也能達到上述同樣效果，不用電阻R15也可達到本實用新型目的。
參見圖5，本實用新型的保護電路105也可由電阻R14、繼電器J組成；電阻R14一端與輸出V1聯接，電阻R14另一端通過繼電器J線圈接地。繼電器J的兩觸點串接於勵磁調節103中場效應管T4柵極或者漏極或者源極中，也能達到上述同樣效果。
權利要求1.一種小型發電機的調壓器，包括激勵電源整流電路(100)、負載電壓檢測(102)、初始勵磁(101)、勵磁調節(103)和續流電路(104)；激勵電源整流電路(100)分別與初始勵磁(101)、勵磁調節(103)聯接，負載電壓檢測(102)與勵磁調節(103)聯接，初始勵磁(101)和勵磁調節(103)與續流電路(104)聯接，其特徵在於所述調壓器設有一個保護電路(105)，該保護電路(105)一端聯接激勵電源整流電路(100)輸出，另一端聯接負載電壓檢測(102)輸出，第三端聯接勵磁調節(103)。
2.根據權利要求1所述的小型發電機的調壓器，其特徵在於所述保護電路(105)的電阻(R13)一端聯接三極體(T6)基極，三極體(T6)集電極、穩壓二極體(D14)正極、三極體(T7)基極或場效應管(T8)柵極或晶閘管(T9)控制極與電阻(R15)或電容一端聯接，穩壓二極體(D14)負極與電阻(R14)一端聯接，電阻(R15)或電容另一端、三極體(T6)發射極、三極體(T7)發射極或場效應管(T8)源極或晶閘管(9)陰極接地。
3.根據權利要求2所述的小型發電機的調壓器，其特徵在於所述保護電路(105)由電阻(R14)、繼電器(J)組成；電阻(R14)一端通過繼電器(J)線圈接地。
4.根據權利要求1所述的小型發電機的調壓器，其特徵在於所述初始勵磁(101)中的電阻(R6)一端與穩壓二極體(D13)負極聯接，穩壓二極體(D13)正極與三極體(T1)基極、電阻(R16)或電容一端聯接，三極體(T1)集電極與電阻(R1)一端、三極體(T2)基極聯接，三極體(T1、T2)的發射極以及電阻(R16)或電容的另一端接地。
專利摘要一種小型發電機的調壓器，激勵電源整流電路(100)分別與初始勵磁(101)、勵磁調節(103)聯接，負載電壓檢測(102)與勵磁調節(103)聯接，初始勵磁(101)和勵磁調節(103)與續流電路(104)聯接。保護電路(105)一端聯接激勵電源整流電路(100)輸出，另一端聯接負載電壓檢測(102)輸出，第三端聯接勵磁調節(103)；初始勵磁(101)從激勵電源整流電路(100)輸出取樣。本實用新型能在發電機負載短路或者負載電壓檢測斷路及接插件形成斷路時，實現保護功能，使發電機和用電設備不會被燒壞。
文檔編號H02P9/02GK2686208SQ200420033358
公開日2005年3月16日 申請日期2004年3月18日 優先權日2004年3月18日
發明者鄧鋼, 餘方國 申請人:重慶市北碚宏升電器元件廠