內燃設備電路的過電流保護裝置的製作方法

2023-06-03 03:59:21 2

專利名稱：內燃設備電路的過電流保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於汽車、拖拉機及工程機械等內燃設備電路的過電流保護裝置。
汽車、拖拉機和工程機械等內燃設備大都使用的是起動型蓄電池，這種蓄電池在起動機起動發動機時，能夠供給很大的電流(一般為300～600A)，以使起動機有足夠的扭矩，帶動發動機的曲軸旋轉。然而，蓄電池的這種大流量放電特性，有時也能夠使設備起火甚至帶來火災。究其原因，主要是由於內燃設備內電路導線因磨損、老化或經蟲、鼠類齧咬等原因，使導線外的絕緣層破裂，其破裂處可能與內燃設備的金屬直接接觸而對蓄電池形成短路。短路後，蓄電池將以更大的電流放電。這樣，輕者會燒毀導線，重者將可能引起整個設備燒毀的惡性火災事故。
目前，為了用於預防上述情況的發生，多數內燃設備中都裝有保險絲、保險管或電源閘刀，有些設備中亦使用了蓄電池接觸器，但它們的作用和效果都不盡完善。如蓄電池接觸器，它能夠防止在停止使用狀態下設備發生的火災，而在使用狀態下，卻不能及時並有效地防止設備起火燃燒；又拿電源閘刀來說，設備停車後，操作人員難免忘記拉開閘刀，這樣也就失去了其預防火災的作用；保險絲或保險管燒斷後，出於某些工作需要，有的操作人員往往為了「開得動」而啟用金屬絲代替，這樣會更加危險。有的汽車，在照明開關上設計有雙金屬片式過電流保護器，但其作用僅能控制照明電路的過載，而對其它用電設備未予控制，因而也不能有效地起到預防設備起火的作用。
本實用新型的目的在於克服現有技術的缺陷，而提供一種結構簡單、使用方便、性能安全可靠的內燃設備電路的過電流保護裝置。
本實用新型的技術解決方案是這樣的，在內燃設備的蓄電池和起動器點火系統間分別並聯一個接觸繼電器和一個保護器，其中接觸繼電器具有一路轉換的三觸點開關，當繼電器不工作時，開關的動觸點與保護器連接的觸點接觸(常閉觸點)；保護器部分則分別由取樣電路、控制電路、維持電路和開關電路組成。在起動機正常起動時，接觸繼電器中線圈電路接通，將開關中的動觸點瞬時吸開與常開觸點閉合，致使起動大電流不流經保護器(起動結束後，開關動觸點回到常閉狀態)。當設備中因電路短路發生電流過載時，將會在保護器中的取樣電路中產生一個較大的壓降信號，該壓降信號經過控制電路後，使開關電路工作——切斷過載情況下的線路，直至線路短路的故障被排除。保護器中維持電路的作用是在短路故障未排除前可始終維持蓄電池電路處在斷開狀態。
以下將結合附圖對本實用新型作進一步描述。


圖1是本實用新型的工作原理圖。
圖2是圖1中保護器部分的原理(方框)圖。
圖3是本實用新型一個典型實施例的原理線路圖。
如圖所示，接觸繼電器J2的線圈由內燃設備的點火線圈控制，其開關K2的常閉觸點(動觸點)與保護器連接的觸點接觸，保護器中的取樣電路1由一隻電晶體BG1和一隻與電晶體BG1的基極與發射極聯接的大功率低值電阻R1構成，內中電阻R1的取值為0.03～0.07歐姆。控制電路2由一隻二極體D1以及與D1連接的根據電晶體BG4和BG3組合的觸發器構成。維持電路3由跨接在控制電路2和開關電路4之間的電解電容C1、二極體D2和電晶體BG3構成。開關電路4由串接在控制電路4輸出端與設備搭鐵之間的繼電器J1與電晶體BG2構成。
該裝置的工作原理是這樣的當操作人員起動發動機時，將點火開關轉到起動位置，接觸繼電器J2的線圈電路接通，將開關K2的動觸點吸下與常開觸點閉合。此時，起動機和點火系統用的300～600A電流經過接觸繼電器J2閉合的常開觸點，回到蓄電池的搭鐵極柱。這樣可避免起動時的大電流流經與保護器連接的搭鐵線。起動結束後，操作人員鬆開點火鑰匙，點火開關自動回到反點火位置，同時接觸繼電器J2線圈的電路斷開，開關K2的動觸點回到常閉狀態並與保護器連接的搭鐵線路接通。
當內燃設備中電路發生電流過載時，取樣電路1中的大功率低值電阻R1產生一個較大的壓降，使電晶體BG1處於飽和狀態，於是電路中的A點形成一個低電位。此時產生兩種情況，一是電晶體BG2也處於飽和狀態，再一是電流經二極體D1使B點也形成低電位。由於B點電位的電位較低，電晶體BG4很快飽和，接著經電阻R3又使電晶體BG3飽和。這樣，保護器中電源E1的電流經BG2－J1線圈－C點－BG3形成迴路。由於繼電器J1線圈內有電流通過，使開關K1的動觸點吸下(分開)，切斷了過載情況下的電路。與此同時，電源E1對電解電容C1充電，經過二極體D2使電晶體BG3繼續維持飽和，因而繼電器J1線圈的電流也繼續流著，使開關K1觸點也一直處在分開狀態。只有在排除了線路短路的故障後，通過操作人員有意地按下開關K3，切斷一次電源E1的通路，開關K1觸點方回到起初的閉合狀態，使保護器恢復原狀。
綜上所述，本實用新型提供的過電流保護裝置具有以下作用1.當設備中電路發生短路時，能及時而又長時間地切斷蓄電池電源，避免火災的發生。無論設備在使用中還是在停止使用時，該裝置都能起到這種保護作用。
2.該保護裝置的設置，不影響原設備電路的正常工作，也不增加操作人員的工作量。
3.該保護裝置可廣泛地適用於各類汽車、拖拉機及工程機械等內燃設備的電路防火，其保護器部分同樣可用於其它直流線路設備的防火保護方面。
權利要求1.一種用於汽車、拖拉機及工程機械等內燃設備電路的過電流保護裝置，其特徵在於該裝置由分別並聯在原設備蓄電池和起動機點火系統的接觸繼電器J2和保護器兩部分組成，其中1.1接觸繼電器J2具有一路轉換的三觸點開關K2，當J2不工作時，K2的動觸點與保護器連接的觸點接觸(常閉觸點)；1.2保護器部分由取樣電路1、控制電路2、維持電路3和開關電路4組成。
2.如權利要求1規定的保護裝置，其特徵是所述的取樣電路1由一隻電晶體BG1和一隻與電晶體BG1的基極與發射極聯接的大功率低值電阻R1構成。
3.如權利要求1規定的保護裝置，其特徵是所述的控制電路2由一隻二極體D1以及與D1連接的根據電晶體BG4和BG3組合的觸發器構成。
4.如權利要求1規定的保護裝置，其特徵是所述的維持電路3由跨接在控制電路2和開關電路4之間的電解電容C1、二極體D2和電晶體BG3構成。
5.如權利要求1規定的保護裝置，其特徵是所述的開關電路4由串接在控制電路4輸出端與設備搭鐵之間的繼電器J1與電晶體BG2構成。
6.如權利要求1、2規定的保護裝置，其特徵是取樣電路1中電阻R1的取值為0.03～0.07歐姆。
專利摘要一種用於汽車，拖拉機及工程機械等內燃設備電路的過電流保護裝置，由分別並聯。在原設備蓄電池和點火系統的斷電器和保護器兩部分組成，其中保護器具有取樣、控制、維持和開關等電路。當設備中電路因短路而發生電流過載時，保護器可切斷蓄電池電源，直至線路短路的故障被排除。該裝置同時也可用於其它直流線路設備的防火保護方面。
文檔編號H02H3/08GK2137043SQ92209150
公開日1993年6月23日 申請日期1992年5月5日 優先權日1992年5月5日
發明者安致志, 劉木清, 劉玉蘭, 賀平 申請人:陝西省災害防禦協會