專利名稱：拖拉機低速高效照明器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于拖拉機照明控制裝置。是涉及選擇繞組結(jié)構(gòu)相同，無相位差的三個單相永磁交流發(fā)電機作照明能源的拖拉機低速行車提高前燈照明效果的拖拉機照明控制裝置。
目前國產(chǎn)手扶拖拉機，小四輪拖拉機及其派生的手搖起動型農(nóng)用汽車。鏈軌拖拉機大都采用繞組結(jié)構(gòu)相同、無相位差的三個單相永磁交流發(fā)電機(以下簡稱發(fā)電機)分三路單獨對簡繁不同的照明負載供電。夜間行車只用兩盞前大燈(有的拖拉機只有一盞前大燈)發(fā)電機兩相供電(有的拖拉機只有一相供電)，不能合理出力。特別是夜間怠速行駛、會車、轉(zhuǎn)向，發(fā)電機轉(zhuǎn)速下降、輸出電壓降低、照明效果更差，危及行車安全。剛剛推廣的拖拉機高效照明器，申請?zhí)枮?7211591，87214120專利具有三相均衡供電提升電壓措施，改變阻抗使其合理匹配等技術(shù)特征，因而較好地解決了上述問題。但包括的機型單一，主要是有相位差的發(fā)電機型。發(fā)明人在開拓產(chǎn)品中應當從社會不同發(fā)電機型實際需要出發(fā)、開發(fā)不同檔次、不同結(jié)構(gòu)的實用新型系列產(chǎn)品。
本實用新型的目的是提供無相位差的三個單相永磁交流發(fā)電機作照明能源的拖拉機低速行車時提高前大燈照明效果的拖拉機照明控制器。解決這類拖拉機低速行車照明效果差的廣泛社會問題。使前大燈在一定低速范圍內(nèi)保持良好的照明效果，在安全電壓下長期可靠地工作，用發(fā)電機三個單相同時對前大燈供電，發(fā)出的電能得到充分的利用。
本實用新型的發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的
1、利用三個單相繞組結(jié)構(gòu)相同，行車時三個單相電壓量值相同、相位相同特點，低速行車時把三個單相并聯(lián)，使三個單相同時向前燈供電，實現(xiàn)三個單相均衡承擔前大燈負載，增大了發(fā)電機輸出功率，提高了前大燈亮度。
2、于由三個單相并聯(lián)，發(fā)電機供電時內(nèi)阻抗減小，內(nèi)壓降、內(nèi)損耗減小，相對提高了前大燈的工作電壓和實際功率。在照明中采用開單前燈或雙前燈方式，又可以變換負載阻抗，有利于阻抗匹配，獲取更佳照明效果。
3、利用發(fā)電機在既定負載下輸出機端電壓和發(fā)電機轉(zhuǎn)速成正比例的特性。選擇前燈工作安全電壓的上限值，作穩(wěn)壓電路控制參量，實現(xiàn)穩(wěn)壓控制。也可以用高速行車立刻恢復三個單相單獨供電的各種自動控制，手動控制方法實現(xiàn)高速行車仍不超電壓照明，改善負載工作狀態(tài)。
4、實現(xiàn)穩(wěn)壓控制方案，本實用新型采用單向可控硅正半周分流措施、雙向可控硅交流分流和串聯(lián)電阻限壓三種自動控制方法。實現(xiàn)高速行車時把三個單相的并聯(lián)改為三個單相單獨供電是采用了直流繼電器、交流繼電器、機械控制限位開關(guān)三種自控方案和手動開關(guān)，固定并聯(lián)切換負載辦法，提高低速照明效果。
本實用新型發(fā)明的特點是適用于三個單相永磁交流發(fā)電機為照明能源的拖拉機低速高效照明器。其特征在于低速將發(fā)電機三個單相并聯(lián)，通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，或自動開關(guān)電路、手動開關(guān)電路低速時實現(xiàn)并聯(lián)向前大燈供電，高速行車實現(xiàn)單相供電，或固定并聯(lián)以手控負載開關(guān)方式控制發(fā)電機在變速情況下輸出功率與前大燈負載合理匹配。
本實用新型的各實施例原理圖如下附圖1，單向可控硅正半周分流穩(wěn)壓自動控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖2，雙向可控硅交流分流穩(wěn)壓自動控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖3，集成電路控制穩(wěn)壓自動控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖4，直流限流繼電器自動控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖5，交流繼電器自動控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖6，機械控制限位開關(guān)自動控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖7，手動控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖8，固定并聯(lián)燈開關(guān)切換負載型拖拉機低速高效照明器。
以下結(jié)合
本實用新型的具體內(nèi)容。
本實用新型的前七種由三個部分組成三個單相繞組的永磁交流發(fā)電機〔1〕，穩(wěn)壓電路、自控或手控開關(guān)電路〔2〕，原拖拉機的各燈開關(guān)和受控照負載〔3〕組成的。從三個單相輸電火線饋線上引出三個單相火線接于穩(wěn)壓電路，自控或手控開關(guān)電路〔2〕內(nèi)，獲得拖拉機低速高效照明效果。而第八種是在并聯(lián)后，以變換負載方法得到拖拉機低速高效照明效益。
首先以附圖1所示電路詳細說明本實用新型的實施例。
圖1所示的電路由單相全橋整流電路、分壓取樣電路、削波穩(wěn)壓電路、單晶管張馳振蕩電路，單向可控硅正半周分流穩(wěn)壓自動控制主回路組成。
全橋整流電路二極管D1－4組成，由三個單相并聯(lián)提供交流電源。經(jīng)全橋整流二極管輸出脈動直流電源，M為正極性端，N為負極性端。
分壓取樣電路由可變電阻R1和電阻R2串聯(lián)組成，接于節(jié)點M和N上。其分壓節(jié)點P接穩(wěn)壓二極管DW2的負極，分壓節(jié)點P對M電位隨節(jié)點M和N的電位呈正比例變化，以改變內(nèi)阻調(diào)整管BG1的工作狀態(tài)控制其動態(tài)內(nèi)阻變化。削波穩(wěn)壓電路由電阻R3、穩(wěn)壓管DW1組成。節(jié)點M通過電阻R3正極性端又以M′輸出正電源。穩(wěn)壓管DW1的負極接M′決定的等勢線，正極接N決定的等勢線。穩(wěn)壓管DW1削波，提供單晶管張馳振蕩電路的穩(wěn)壓電源。
單晶管張馳振蕩電路由電阻R4、穩(wěn)壓管DW2內(nèi)阻調(diào)整管BG1、電容器C1、單晶管BG2、電阻R6、脈沖變壓器MB的初級線圈組成。內(nèi)阻調(diào)整管BG1的基極接穩(wěn)壓管DW2的正極，其發(fā)射極經(jīng)電阻R4接M′決定的等勢線，其集電極接電容器C1的一端和單晶管的發(fā)射極。電容C1另一端接N決定的等勢線。單晶管的第一基極經(jīng)脈沖變壓器MB初級線圈接N決定的等勢線，其第二基極接電阻R5，R5的另一端接M′決定的等勢線上。當節(jié)點P對節(jié)點M電位高于穩(wěn)壓管DW2的擊穿電壓、電阻R3、R4的壓降及內(nèi)阻調(diào)整管BG1的發(fā)射結(jié)正向?qū)妷焊髁恐蜁r，穩(wěn)壓管DW2導通，內(nèi)阻調(diào)整管BG4導通，其動態(tài)內(nèi)阻變小。經(jīng)過電阻R4、內(nèi)阻調(diào)整管BG1動態(tài)電阻。對電容器C1充電。當C1上電壓等于單結(jié)晶體管BG2分壓比所決定的電壓與第一基極、發(fā)射極間導通電壓之和時。經(jīng)單結(jié)晶體管BG2作用，立刻在第一基極b1的負載－－脈沖變壓器MB初級線圈里產(chǎn)生控制單向可控硅導通的正向觸發(fā)尖脈沖。交流電壓高導通角提前，交流電壓稍微降低導通角滯后，到一定低限量時將不產(chǎn)生控制單向可控硅導導通的觸發(fā)脈沖信號。
單向可控硅交流半波分流型電壓控制電路由保護電阻R6、單向可控硅SCR1、脈沖變壓器MB的次級線圈組成。電阻R6一端接并聯(lián)三個單相端，另一端接單向可控硅SCR1的陽極，其控制極和陰極接脈沖變壓器MB的次級線圈，并以陰極搭鐵即接地。當單向可控硅的控制極加有觸發(fā)信號、交流電處于正半周即單向可控硅的陽極電位高于陰極電位兩個條件同時存在時，單向可控硅導通以分流方式工作。交流電壓越高，導通角提前，正半周分流值增大，所以實質(zhì)上是利用晶閘管開關(guān)實現(xiàn)對高速行車輸出機端電壓的自動控制。
原發(fā)電機〔1〕，各燈系開關(guān)K1－K4和受控照明負載〔3〕(包括前大燈F1、F2，轉(zhuǎn)向燈F4、F5和尾燈同F(xiàn)3)與我國拖拉機現(xiàn)有技術(shù)相同，不再陳述。
附圖2所示的電路，其結(jié)構(gòu)上區(qū)別僅僅在于把單向可控硅換成了雙向可控硅SCR2，技術(shù)上的特征是以雙向可控硅的控制極上加有觸發(fā)信號后，雙向可控硅以交流分流方式實現(xiàn)對高速行車輸出機端電壓的自動控制。其相同部分不再陳述。
附圖3所示的電路是由整流濾波電路、雙與非門控制電路、開關(guān)放大電路和交流輸出限流穩(wěn)壓自動控制電路組成。
整流濾波電路由半波整流二極管D1和電容器C1組成。交流電源經(jīng)二極管D1整流從節(jié)點M輸出脈動直流電源的正極性端。地線為負極性端。電容器C1接在節(jié)點M和地間。
雙與非門控制電路包括集成電路HCF4000電源電路，分壓取樣輸入電路和雙與非門主控環(huán)節(jié)組成。其電源電路包括電阻R1和穩(wěn)壓管DW，二者串聯(lián)接在M決定的等勢線上和地之間，其節(jié)點L提供穩(wěn)定的穩(wěn)壓管擊穿電壓作為雙與非門的穩(wěn)壓電源。分壓取樣輸入電路由電阻R3和R4組成，二者串聯(lián)接于M決定的等勢線和地間，節(jié)點Q提供雙與非門輸入控制信號。雙與非門主控環(huán)節(jié)兩二個與非門Y1和Y2組成，兩與非門電源端接L決定的等勢線，接地端接地，第一與非門輸入端接節(jié)點Q，其輸出端接第二與非門輸入端、第二與非門輸出端接電阻R3。當交流電壓高于定值，第一與非門輸入高電平，經(jīng)二級與非門作用輸出高電平以提高控制精度。
開關(guān)放大電路由電阻R5，開關(guān)放大管BD，二極管D2、繼電器線圈J、電容C2組成，R5另一端接開關(guān)放大管BG的基極，其發(fā)射極接地，集電極接二極管正極，繼電器線圈一端和電容器的負極。三個元件另一端接M決定等勢線上。當與非門輸出高電平時開關(guān)放大管導通，繼電器線圈得電，反之失電。C2和D2起降低線圈自感值保護開關(guān)放大管作用。
交流限流穩(wěn)壓自動控制電路由繼電器常閉觸點J1－1和限流電阻R1組成，當交流電壓高J1－1打開經(jīng)限流電阻R1降低了燈系電壓，低于某值J1－1復又閉合。
附圖4所示的電路由整流濾波電路，分壓比較電路，開關(guān)放大電路及三個單相火線連接變換電器開關(guān)組成。
整流濾波電路由單相全橋整流二極管D1－4和濾波電容器C1組成。用任一個單相提供交流電源，經(jīng)過二極管D1－4單相全橋整流，從節(jié)點M輸出脈動直流電源正極性端，從節(jié)點N輸出脈動直流電源的負極性端。電容器接在節(jié)點M和N決定的等勢線間。
分壓比較電路由可變電阻R1和電阻R2串聯(lián)接在由M和N決定的等勢線間，其分壓節(jié)點P接穩(wěn)壓管DW的負極。穩(wěn)壓管DW的正極接開關(guān)放大管BG的基極，節(jié)點P對M的電壓隨車速升高成正比例地變化。當P點對M的電壓高于穩(wěn)壓管DW擊穿電壓與開關(guān)放大管BG發(fā)射結(jié)導通電壓之和時，穩(wěn)壓管DW導通；低于此值穩(wěn)壓管截止。
開關(guān)放大電路由開關(guān)放大管BG，繼電器線圈J和二極管D3組成。開關(guān)放大管的發(fā)射極接于M決定的等勢線上，基極接穩(wěn)壓管DW的正極，集電極接繼電器線圈J的一端和二極管D5的負極。二極管D5的正極和繼電器線圈J的另一端接N決定的等勢線。穩(wěn)壓管DW導通時，開關(guān)放大管BG導通，繼電器線圈J1得電。反之繼電器線圈J失電。D5有降低繼電器線圈J自感值作用有效保護開關(guān)放大管BG。
三個單相火線的連接變換開關(guān)由直流繼電器二對常閉觸點J1－1和J2－1擔任，車速高時，繼電器線圈得電常閉觸點斷開，低時自動閉合。從而實現(xiàn)低速行車三個單相并聯(lián)對前大燈提供照明能源。發(fā)電機燈開關(guān)和燈不變，陳述從略。
圖5所示的電路把交流繼電器線圈和雙向箱位二極管串聯(lián)接在一個單相電源上，加上雙向二極管D目的在于合理提高靈敏交流繼電器的吸動電壓正好處于前燈安全電壓的上限值，客觀上又提高了釋放電壓，減少了回差電位變化率交流繼電器的二對常閉觸頭J1－1和J2－1只能在交流電位高于定值時斷開。反之閉合保證了低速時三個單相并聯(lián)向前大燈供電。發(fā)電機燈開關(guān)及燈不變，陳述從略。
附圖6所示的電路為機械控制的自動開關(guān)其二對常閉觸頭J1－1和J2－1，車速高于定值時微動開關(guān)的常閉觸頭J1－1和J2－1斷開。車速低時閉合實現(xiàn)三個單相并聯(lián)對前大燈供電。機械控制途徑之一是在油門拉桿上安一滑塊，超過一定車速滑塊位移壓動微動開關(guān)控制按扣，使觸頭在高速區(qū)間斷開，反之低速區(qū)自動復位常閉觸頭閉合。其二用加長柄的撥動開關(guān)放在油門轉(zhuǎn)動控制位置以機械撥動方式保持聯(lián)動，油門大時閉合開關(guān)斷開，油門小時復又閉合實現(xiàn)三個單相并聯(lián)對前大燈供電。發(fā)電機，燈開關(guān)，燈不變不再陳述。
附圖7所示電路是利用附加手動開關(guān)控制低速時撥動開關(guān)閉合實現(xiàn)三個單相并聯(lián)對前大燈供電，高速行車撥動開關(guān)斷開，實踐證明只要拖拉機手注意只在前燈亮度低時開關(guān)閉合，可以有效提高前大燈照度，車速高時斷開是不會燒燈的。發(fā)電機，燈開關(guān)和燈不變不再陳述。
附圖8所示電路其特征為三個單相固定并聯(lián)，兩個前大燈F1和F2仍采用原有雙尾燈泡，圖中正常行車開關(guān)K2控制原技術(shù)中前大燈中雙尾燈中各一個遠光燈絲L2和后尾燈F3，由于發(fā)電機輸出功率大，使重負載投入使用，保持阻抗合理匹配。低速行車、轉(zhuǎn)向、會車時打開高效照明開關(guān)K1，只接二前大燈的近光燈絲L1使用較輕的負載造成功率或阻抗合理匹配提高低速行車時前大燈照明效果。
本實用新型試用結(jié)果表明有低速行車前燈亮度高，發(fā)電機輸出功率大，不用低檔大油門可以節(jié)省燃料，且有接線方便，封閉牢固，抗震性強，體積小重量輕，造價低等特點。
權(quán)利要求1.一種適用于三個單相永磁交流發(fā)電機為照明能源的拖拉機低速高效照明器，其特征在于低速將發(fā)電機三個單相并聯(lián)，通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓；或自動開關(guān)電路，手動開關(guān)電路低速時實現(xiàn)并聯(lián)向前大燈供電，高速行車實現(xiàn)單相供電；或固定并聯(lián)以手控負載開關(guān)方式控制發(fā)電機在變速情況下輸出功率與前大燈負載合理匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于穩(wěn)壓電路由單相全橋整流電路、分壓取樣電路，削波穩(wěn)壓電路，單結(jié)晶體管張馳振蕩電路，和單向可控硅正半周分流穩(wěn)壓自動控制主電路或雙向可控硅交流分流穩(wěn)壓自動控制主電路之一所組成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于穩(wěn)壓電路由整流濾波電路雙與非門控制電路、開關(guān)放大電路和交流輸出限流穩(wěn)壓自動控制電路組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于自動控制開關(guān)電路由單相全橋整流濾波電路、分壓比較電路、開關(guān)放大電路及三個單相連接變換開關(guān)組成，而變換開關(guān)由直流繼電器的常閉觸頭擔任。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于自動控制開關(guān)電路由交流接觸器線圈和雙向二極管串聯(lián)接于交流電源和三個單相連接變換開關(guān)組成，而變換開關(guān)由交流繼電器的常閉觸頭擔任。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于自動控制開關(guān)電路由油門拉桿上安裝滑塊對限位開關(guān)進行控制或在油門的控制轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)以連鎖方式對撥動開關(guān)進行控制、低速行車時三個單相并聯(lián)，高速時斷開。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于手動開關(guān)直接由開關(guān)組成，低速行車。開關(guān)應把三個單相并聯(lián)，高速行車斷開。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于兩個前大燈仍采用原有雙尾燈泡，將發(fā)電機三個單相固定并聯(lián)于A點，各火線皆為等勢線，正常行車開K2、開關(guān)K2連在A點與雙前大燈遠光燈絲L2、后尾燈F3之間，低速行車，開低速高效照明開關(guān)K1，開關(guān)K1連接在A點與雙前大燈近光燈絲L1之間。
專利摘要本實用新型屬于拖拉機照明裝置。是適用于無相位差的三個單相永磁交流發(fā)電機為照明能源的拖拉機的低速高效照明控制器。其技術(shù)特征是將發(fā)電機的三個單相并聯(lián)，通過穩(wěn)壓電路或自動開關(guān)電路、手動開關(guān)電路，在低速時三個單相并聯(lián)向前大燈供電；高速時實現(xiàn)穩(wěn)壓供電或自動變?yōu)閱蜗嗒毩⒐╇娀蚬潭ú⒙?lián)以負載變換方式控制變速情況下，發(fā)電機輸出功率與前大燈應用負載合理匹配。本申請給出三種穩(wěn)壓控制方案、三種自動開關(guān)控制方式和兩種手動控制方案。
文檔編號B60Q1/02GK2032959SQ8820989
公開日1989年2月22日 申請日期1988年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月2日
發(fā)明者胡萃沛, 錢光岳, 李保貴 申請人:胡萃沛, 高松泉, 李保貴