[其他]發(fā)電機(jī)用電壓調(diào)整器及其控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85106149
• 申請(qǐng)日: 1985-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN85106149B
• 公開（公告）日: 1987-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 直井啟吾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 主分類號(hào): H02P9/30
• 分類號(hào): H02P9/30;H02J7/24
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 王棟令

本發(fā)明涉及到一個(gè)發(fā)電機(jī)用的電壓調(diào)整器，特別涉及到為汽車蓄電池充電用的交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整器。

為使蓄電池足量充電，要求發(fā)電機(jī)的電壓在低溫下比較高，而在高溫下比較低。眾所周知，在技術(shù)上，對(duì)于汽車蓄電池充電用交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整器。希望能按周圍溫度變化來進(jìn)行控制以保持電壓平穩(wěn)。

例如，美國(guó)專利U.S.PNo.3718849說明書中所介紹的一個(gè)方法，提出了按在電壓調(diào)整器處所測(cè)溫度來改變電壓調(diào)整器的調(diào)整電壓。

在上述先有技術(shù)中為了改變調(diào)整器電壓而測(cè)出調(diào)整器處周圍的溫度。然而在這種情況下，只有當(dāng)檢測(cè)的環(huán)境溫度比較高時(shí)，方使調(diào)整電壓降低。這是因?yàn)橐陨戏椒ㄖ康脑谟跐M足蓄電池充電特性和電氣負(fù)荷（電動(dòng)機(jī)、調(diào)速控制器等等）特性的要求。但是自激發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)電流在100%負(fù)載比時(shí)由下式給出：

IF＝V_S-V_F/R_F

式中IF代表磁場(chǎng)電流（安），V_S代表調(diào)整電壓（伏），V_F代表功率晶體管的壓降和R_F代表磁場(chǎng)線圈的電阻（歐）。因此，由于調(diào)整電壓V_S的改變而引起磁場(chǎng)電流I_F的變化比較小。例如：在-10℃到+90℃溫度范圍內(nèi)磁場(chǎng)電流變化大約為10%。

除上述以外，近來看到一個(gè)明顯的趨勢(shì)就是發(fā)動(dòng)機(jī)（引擎）安裝在汽車內(nèi)很小的空間，于是發(fā)電機(jī)周圍的溫度可能上升很高，這就造成一種危險(xiǎn)，即由于電壓調(diào)整器產(chǎn)生的熱量使各半導(dǎo)體元件的溫度可能超過允許的結(jié)溫。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)適用于蓄電池充電發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整器，其中，即使電壓調(diào)整器周圍溫度上升到不正常高度，也能避免組成電壓調(diào)整器的各半導(dǎo)體元件遭受熱擊穿。

本發(fā)明的特點(diǎn)在于按電壓調(diào)整器處的溫度來控制調(diào)整器中功率晶體管的最大導(dǎo)通比，即使在蓄電池充電發(fā)電機(jī)用的電壓調(diào)整器周圍溫度上升到不正常的高度時(shí)，也能保護(hù)各半導(dǎo)體元件免于遭到熱擊穿。

圖1是按本發(fā)明實(shí)施方案帶有發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整器電路;

圖2是圖1的負(fù)載控制或?qū)ū瓤刂齐娐吩攬D;

圖3示出取自圖2電路的各輸出電壓波形，

圖4示出圖2控制電路的各溫度特性;

圖5是圖1實(shí)施方案中磁場(chǎng)電流與環(huán)境溫度的關(guān)系曲線;

圖6示出圖1實(shí)施方案中調(diào)整器環(huán)境溫度與各結(jié)溫之間的關(guān)系特性曲線。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案示于圖1。圖中，星形連接的發(fā)電機(jī)樞線圈3通過一個(gè)三相全波整流器5連接到蓄電池7。蓄電池7的（+）極通過電鍵開關(guān)8連至充電指示燈9的一端。充電指示燈9的另一端連至L端子上。被連至L端子上的還有磁場(chǎng)線圈4的一端，續(xù)流二極管11的陰極，第一變阻器16的一端，分壓器的組成部分-第三變阻器18的一端，導(dǎo)通比控制電路19的一端和變阻器20的一端。磁場(chǎng)線圈4的另一端接地。續(xù)流二極管11的陽(yáng)極接至功率晶體管10的集電極，后者的射極接地，其基極則連至第一晶體管10的集電極，后者的射極接地，其基極則連至第一晶體管13的射極。功率晶體管10的射極也連至蓄電池7的（-）極。

第一電阻器16的另一端連至第二晶體管12的集電極，后者的射極連至第一晶體管13的基極。第二晶體管12的基極連至導(dǎo)通比控制電路19。第二電阻器20的另一端和第三晶體管14的集電極與第一晶體管13的集電極相連接，第三晶體管14的射極接地，其基極連至穩(wěn)壓二極管15的陽(yáng)極上。穩(wěn)壓二極管15的陰極連至分壓器的組成部分-第三電阻器18的另一端以及第四電阻器17的一端。而后者的另一端接地。

電壓調(diào)整器2由作用如開關(guān)裝置的功率晶體管10、續(xù)流二極管11、晶體管12、13、14、穩(wěn)壓二極管15、電阻器16、17、18、20和導(dǎo)通比控制電路19所組成。

輔助整流器6連接到三相全波整流器5上，發(fā)電機(jī)1由電樞線圈3、磁場(chǎng)線圈4、三相全波整流器5和輔助整流器6所組成，電壓調(diào)整器2整體安裝并固定到發(fā)電機(jī)1的底盤上，圖中符號(hào)B代表蓄電池端子。

由上述組成的電路，在接通電鍵開關(guān)8時(shí)，初始勵(lì)磁電流經(jīng)由充電指示燈9通過磁場(chǎng)線圈4。當(dāng)電鍵開關(guān)8接通時(shí)，第一和第二晶體管13和12被導(dǎo)通，而第三晶體管14不導(dǎo)通。以后當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)（引擎）開始旋轉(zhuǎn)使已勵(lì)磁線圈4的轉(zhuǎn)子起動(dòng)，產(chǎn)生電能。結(jié)果發(fā)電機(jī)端電壓上升而充電指示燈息火，致使電流通過輔助二極管6饋電給磁場(chǎng)線圈4。