專利名稱：拖拉機低速高效照明器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于拖拉機照明控制裝置。是涉及用三個單相永磁交流發(fā)電機作直接照明能源的拖拉機低速行時，以三倍單相電壓對低速照明燈供電提高照明度，正常行車時恢復為三個單相繞組尾端搭鐵分三路對原拖拉機燈系以單相電壓供電的拖拉機照明控制裝置。
目前應用三個單相永磁交流發(fā)電機作直接照明能源的手扶、小四輪、鏈軌式拖拉機、手搖起動型農(nóng)用汽車，大都分三路向簡繁不同的燈系供電。夜間行車，通常只用兩盞前大燈(有的只有一盞前大燈)，偏相運行，發(fā)電機不能合理出力，特別是夜間低速行駛、轉向、會車，發(fā)電機轉速下降、輸出電壓和輸出功率下降，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涉及到申請?zhí)枮?7211591、87214120專利以提升電壓電路、實現(xiàn)負載功率匹配、三相均衡供電技術措施較好地解決了有相位差型三相永磁交流發(fā)電機供電的技術問題。申請?zhí)枮?8209895.0和88215158.4專利是以提升電壓改變發(fā)電機繞組連接方式實現(xiàn)低速行車有相差型三相永磁交流發(fā)電機以線電壓供電；無相位差型三相永磁交流發(fā)電機以二倍單相電壓供電或以降低發(fā)電機內阻抗的三個單相并聯(lián)以相電壓供電較好地解決了有關技術問題。本實用新型申請的專利是采用變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路，使三個單相永磁交流發(fā)電機對低速照明燈以三倍單相電壓供電；而正常行車仍然恢復為三個單相尾端搭鐵分三路對原拖拉機燈系以相電壓供電的拖拉機照明控制器具。
本實用新型發(fā)明目的是提供一種對三個單相永磁交流發(fā)電機，在分解三個單相繞組尾端基礎上，通過變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路，低速行車時，把三個單相繞組順向串聯(lián)以三倍單相電壓對低速照明燈供電，提高照明度；正常行車時通過變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路，把三個單相繞組尾端搭鐵恢復成三路向原拖拉機燈系供電的新型拖拉機低速高效照明器。
本實用新型發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的對三個單相永磁交流發(fā)電機三個繞組公共尾端進行分解以六端出線方式，為通過變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路施行連接方式改變奠定必要基礎。
通過變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路，在低速行車時把三個單相繞組順向串聯(lián)，其尾端搭鐵，首端向低速照明燈供電。由于三個單相繞組結構相同，單向電壓相同，又無相位差，所以低速照明燈是在三倍電壓下工作，由于低速照明燈選用雙前大燈兩尾燈絲中的空尾，經(jīng)低速開關只用一絲空尾，其功率只有額定總負載的三分之一，發(fā)電機在低速時輸出功率下降，有利于功率匹配；由于三個單相串聯(lián)對低速照明燈供電，三個單相繞組的磁場和永磁轉子的主磁場相互作用均勻，造成每一單相產(chǎn)生的感生電動勢和輸出功率相對偏相運行相應提高，正向串聯(lián)后以三倍單相電壓供電使低速照明燈在極低轉速下近似承受額定電壓，能量將主要以光輻射方式輸出必然有良好的照明度。
以低速照明燈安全工作電壓的上限值對應車速作為變更發(fā)電機繞組連接方式的自動控制開關電路實現(xiàn)狀態(tài)變化的參考量，因而低于這個上限值時，通過變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路，使三個單相永磁交流發(fā)電機三個單相繞組順向串聯(lián)以三倍單相電壓對低速照明燈供電，車速高于或等于此值時通過變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路，使三個單相永磁交流發(fā)電機三個單相繞組尾端搭鐵，分三路向原拖拉機燈系單相電壓供電方式工作，本實用新型對于手動開關控制開關電路設有四種晶體閘流管分流穩(wěn)壓電路，只要選其一種就可以保證在發(fā)電機轉速偏高情況下，低速照明燈一直在安全工作電壓上限值以下可靠工作。
變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路，在本實用新型中采用了雙與非門集成電路、晶體管壓敏開關電路、交流繼電器線圈電路、油門限位開關四種自動控制開關電路和一種手動開關電路，采用手動開關時設置了四種晶閘管分流穩(wěn)壓電路(1)阻容分壓單向可控硅觸發(fā)電路，(2)阻容分壓穩(wěn)壓管控制型單向可控硅觸發(fā)電路，(3)單電阻控制型雙向可控硅觸發(fā)電路，(4)背靠背式兩穩(wěn)壓管控制型雙向可控硅觸發(fā)電路，滌彌兄蝗∫恢幀
本實用新型是適用于以三個單相永磁交流發(fā)電機作直接照明能源的拖拉機低速高效照明器。其技術特征在于先分解發(fā)電機三個單相繞組的尾端，通過變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路，低速行車時，將三個單相繞組順向串聯(lián)以三倍單相電壓對低速照明燈供電；正常行車時，將三個單相繞組尾端搭鐵恢復為分三路向原拖拉機燈系以單相電壓供電的現(xiàn)有電氣運行方式。
本實用新型的各實施例原理圖如下附圖1，集成電路控制開關電路型拖拉機低速高效照明器。
附圖2，晶體管壓敏開關控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖3，交流繼電器控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖4，油門限位開關控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖5，手動開關控制型拖拉機低速高效照明器。
附圖6－9為A、B間分流穩(wěn)壓電路。
以下結合
本實用新型的具體內容。
本實用新型由四個部分組成三個單相永磁交流發(fā)電機［1］、變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路［2］、原拖拉機燈開關和受控照明燈［3］、低速照明燈開關和低速照明燈［4］組成，其特征在于把三個單相永磁交流發(fā)電機［1］先分解三相繞組的尾端，以六端出線，經(jīng)變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路［2］，在低速行車時，把三個單相繞組順向串聯(lián)，以三倍單相電壓對低速照明燈供電；正常行車時恢復三個單相繞組尾端搭鐵分三路以單相電壓對拖拉機原燈系供電。
首先以附圖1所示的電路詳細說明本實用新型的實施例。
附圖1所示的電路中變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路［2］由整流濾波電路、雙與非門控制電路、開關放大電路和發(fā)電機輸出電壓變換開關所組成。
整流濾波電路由整流二極管D1－4和電容器C1組成，從發(fā)電機供前大燈F2那相提供對搭鐵的交流電源，經(jīng)過整流二極管D1－4，從節(jié)點M和N輸出脈動直流電源的正極性和負極性端，C1接在節(jié)點M和N之間。
雙與非門控制電路由電源電路、分壓取樣電路和雙與非門HCF4011的主控環(huán)節(jié)所組成。電源電路由電阻R1和串聯(lián)的穩(wěn)壓管DW組成，電阻R1的另一端接節(jié)點M決定的等勢線，穩(wěn)壓管DW的正極接節(jié)點N決定的等勢線，其分壓節(jié)點L決定的等勢線對節(jié)點N決定的等勢線之間存在穩(wěn)壓管DW的穩(wěn)定擊穿電壓作為雙與非門穩(wěn)壓工作電源。分壓取樣電路由串聯(lián)電阻R2和R3組成，二元件的另一端接在節(jié)點M和N所決定的等勢線上，其分壓節(jié)點Q接第一與非門Y1的信號輸入端，當?shù)退僬彰鳠暨_到安全工作電壓上限值時，對第一與非門的信號輸入端提供高電平控制信號，雙與非門主控環(huán)節(jié)由與非門Y1和Y2組成。雙與非門Y1和Y2的電源端接在節(jié)點L所決定的等勢線上，其接地端接在節(jié)點N決定的等勢線上，第一與非門Y1的輸出端接第二與非門Y2的輸入端，第二與非門Y2的輸出端接電阻R4，當?shù)谝慌c非門Y1輸入高電平時，第二與非門Y2輸出高電平。
開關放大電路由電阻R4、開關放大管BG、二極管D5和繼電器線圈J所組成。電阻R4的另一端接開關放大管BG的基極，開關放大管BG的發(fā)射極接在節(jié)點N決定的等勢線上，其集電極接繼電器線圈J的一端和二極管D5的正極。繼電器線圈J的另一端和二極管D5的負極接在節(jié)點M決定的等勢線上。當?shù)诙c非門Y2輸出高電平時，開關放大管BG飽和，繼電器線圈J得電。
發(fā)電機輸出電壓變換開關由繼電器的雙觸點副J1－1和J1－2擔任，由圖可知當?shù)退傩熊?，繼電器線圈無電時二組常閉觸點閉合，把三個單相永磁交流發(fā)電的三個單相繞組以順向串聯(lián)方式用三倍單相電壓供電，使低速照明燈有良好的照明度；當正常行車時，繼電器線圈J得電，雙觸點副動作，雙常閉觸點斷開，雙常開觸點閉合，把三個單相永磁交流發(fā)電機的三個單相繞組尾端搭鐵，發(fā)電機恢復為分三路向原拖拉機燈系以單相電壓供電的現(xiàn)有電氣運行方式。
圖1中的三個單相永磁交流發(fā)電機［1］，應分解三相的尾端，以六端出線方式，三個單相的首端送電饋接原線路不變。只有接后燈那相尾端仍舊搭鐵，接前大燈F1那相火線，增設低速照明開關K5，接前大燈F2和后燈F3的兩相首端應接于常閉觸點副J1－2和J1－1的靜觸頭，接前大燈F1和前大燈F2兩相尾端接常閉觸點副J1－2和J1－1的動觸頭，其常開觸點副的靜觸頭應搭鐵。確保常閉觸點副閉合時三個單相永磁交流發(fā)電機在低速區(qū)間以三個單相繞組順向串聯(lián)，由供前大燈F火線進低速照明燈開關K5電源端，由供后燈F3相的尾端搭鐵，向低速照明燈提供怠速時三倍單相電壓；正常行車時常開觸點副閉合，自然是三個單相尾端搭鐵恢復成分三路向原拖拉機燈系以單相電壓供電的現(xiàn)有電氣運行狀態(tài)。原拖拉機燈開關和受控照明燈［3］不變，其中K1、K2、K3、K4分別為前大燈、后燈、轉向燈開關，F(xiàn)1、F2、F3、F4、F5為前大燈、后燈和轉向燈。低速照明燈開關和低速照明燈［4］中以新設轉向開關或兩檔開關擔任低速照明燈開關，由兩前大燈雙尾燈絲中的空尾擔任低速左右照明燈。以后的各圖由于三個單相永磁交流發(fā)電機［1］、原拖拉機燈開關和受控照明燈［3］、低速照明燈開關和低速照明燈［4］和圖1相同，不再重復，轉為只對變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路［2］作必要的技術說明。
附圖2所示的變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路［2］由整流波電路、分壓比較電路、開關放大電路和發(fā)電機輸出電壓變換開關所組成，對比圖2和圖1，整流濾波電路完全相同不再重復。
分壓比較電路由電阻R1、R2和穩(wěn)壓管DW組成，串聯(lián)電阻R1和R2接在節(jié)點M和N決定的等勢線間，分壓節(jié)點P接穩(wěn)壓管DW的正極，其負極接開關放大管BG的基極，當?shù)退贌粽彰鞴ぷ麟妷哼_到安全工作電壓上限值時，應是穩(wěn)壓管反向擊穿的臨界電壓，反之穩(wěn)壓管截止。
開關放大電路由開關放大管BG、繼電器線圈J和二極管D5組成，開關放大管BG的發(fā)射極接節(jié)點M決定的等勢線。其集電極接繼電器線圈J的一端和二極管D5的負極，兩元件另一端接節(jié)點N決定的等勢線。當穩(wěn)壓管擊穿時，開關放大管BG飽和，繼電器線圈J得電，反之失電。
發(fā)電機輸出電壓變換開關與圖1完全相同不再重復。三個單相永磁交流發(fā)電機［1］、原拖拉機燈開關和受控照明燈［3］、低速照明燈開關和低速照明燈［4］與圖1完全相同不再重復。
附圖3所示的變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路是由交流繼電器線圈電路和發(fā)電機輸出電壓變換開關所組成。交流繼電器的線圈電路由交流繼器的線圈J和自制雙向二極管D串聯(lián)于前燈F2火線和機體之間。當?shù)退僬彰鳠艄ぷ麟妷簺]有達到安全工作電壓上限值時，交流繼電器觸點副J1－1、J1－2常閉觸點閉合，發(fā)電機三個單相繞組順向串聯(lián)以三倍單相電壓對低速照明燈供電。反之交流繼電器觸點副J1－1和J1－2常開觸點閉合，使三個單相繞組尾端搭鐵，恢復成分三路向原拖拉機燈系以單相電壓供電狀態(tài)。其發(fā)電機輸出電壓變換開關、三個單相永磁交流發(fā)電機［1］、原拖拉機燈開關和受控照明燈［3］、低速照明燈開關和低速照明燈［4］，與圖1相同不再重述。
附圖4所示的變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路由機械限位開關電路直接擔任，限位開關的動作，由行車時油門大小實施控制。控制辦法是在油門位移拉桿上安裝滑塊對現(xiàn)有或自制限位開關進行控制，或在油門轉動的控制環(huán)節(jié)上采用機械連動桿件對轉動檔型撥動開關或自動轉動控制型限位開關進行控制，其技術特征在于，低速區(qū)間J1－1、J2－1常閉觸點閉合，是將三個單相繞組順向串聯(lián)以三倍單相電壓對低速照明燈供電，有效提高照明度；當工作電壓達到安全電壓上限值時，限位開關動作。J1－1、J2－1常閉觸點斷開，J1－2、J2－2常開觸點閉合三個單相繞組的尾端搭鐵，自動恢復成三路單相電壓對原燈系供電的現(xiàn)有電氣運行狀態(tài)，原三個單相永磁交流發(fā)電機［1］、原拖拉機燈開關和受控照明燈［3］、低速照明燈開關和低速照明燈［4］與圖1相同不再重述。
附圖5所示的變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路由雙刀雙擲手動開關直接擔任，其特點在于低速時雙刀擲在左端，是將三個單相繞組順向串聯(lián)以三倍單相電壓對低速照明燈供電；正常行車時雙刀擲在右端，恢復三個單相尾端搭鐵，三個單相分三路對原燈系供電，因為手動開關不能實現(xiàn)切換時正好處于低速照明燈安全工作電壓上限值，必須和低速照明燈增設分流穩(wěn)壓電路。其方法是在A、B兩點間(1)加設阻容分壓控制型單向可控硅過電壓自動分流回罰髡鸕2電阻值保證車速升高時低速照明燈在安全電壓上限值內工作，如圖6。(2)加設阻容分壓穩(wěn)壓管控制型單向可控硅過電壓自動分流回路，如圖7。(3)加設單電阻于主電極T1和控制極G控制型的雙向可控硅過電壓自動分流回路，如圖8。(4)加設主電極T1和控制極G間背靠背雙穩(wěn)壓管控制型雙向可控硅過電壓自動分流回路，如圖9。實際應用中只取一種即可保持低速照明燈在變速行車中安全工作。
本實用新型試用結果表明低速行車時低速照明燈的亮度高，不必采用低檔大油門節(jié)省燃料，低速行車安全，并且有體積小，重量輕，接線方便，造價低，封裝牢固，抗震性強的特點。
權利要求1.一種拖拉機低速高效照明器，其特征在于由三個單相永磁交流發(fā)電機[1]、變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路[2]、原拖拉機燈開關和受控照明燈[3]、低速照明燈開關和低速照明燈[4]所組成，通過變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路[2]將三個單相永磁交流發(fā)電機[1]改變成把三個結構和相位相同繞組順向串聯(lián)。
2.根據(jù)權利要求1所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路［2］由雙與非門集成電路、晶體管壓敏開關電路、交流繼電器的線圈電路，油門限位開關四種實施控制方式的自動控制開關電路和一種配有分流穩(wěn)壓電路的手動開關實施控制方式的控制開關電路所組成。
3.根據(jù)權利要求1、2所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路［2］是由整流濾波電路、雙與非門控制電路、開關放大電路和發(fā)電機輸出電壓變換開關所組成，變換開關由繼電器的觸點副擔任。
4.根據(jù)權利要求1、2所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路［2］是由整流濾波電路、分壓比較電路、開關放大電路和發(fā)電機輸出電壓變換開關所組成，變換開關由繼電器的觸點副擔任。
5.根據(jù)權利要求1、2所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路［2］是由交流繼電器的線圈、自制雙向二極管的串聯(lián)電路和發(fā)電機輸出電壓變換開關所組成，變換開關由交流繼電器的觸點副擔任。
6.根據(jù)權利要求1、2所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路由油門限位開關直接擔任，實施控制的方法是在油門位移拉桿上安裝滑塊對現(xiàn)有或自制限位開關進行控制，或在油門轉動環(huán)節(jié)以機械連動桿件對轉動控制型撥動開關或自制轉動型限位開關進行控制，實現(xiàn)油門限位開關在低速區(qū)間把發(fā)電機的三個單向繞組順向串聯(lián)對低速照明燈提供三倍單向電壓，而正常行車時，將三個單相永磁交流發(fā)電機恢復為三個單相尾端搭鐵分三路向原拖拉機燈開關和受控照明燈［3］以相電壓供電的現(xiàn)有電氣運行方式。
7.根據(jù)權利要求1、2所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于變更發(fā)電機繞組連接方式的控制開關電路直接由雙刀雙擲手動開關擔任，由手動開關切換電路實現(xiàn)低速區(qū)把發(fā)電機的三個單向相繞組順向串聯(lián)對低速照明燈提供三倍單相電壓；而正常行車時，將三個單相永磁交流發(fā)電機恢復為三個單相尾端搭鐵，分三路向原拖拉機燈開關和受控照明燈以相電壓供電的現(xiàn)有電氣運行方式，為防止低速時超電壓燒燈，在低速照明開關電源端和機體間設置了晶閘管分流穩(wěn)壓電路，這種分流穩(wěn)壓電路有(1)阻容分壓單向可控硅觸發(fā)電路，(2)阻容分壓穩(wěn)壓管施控單向可控硅觸發(fā)電路，(3)單電阻控制型雙向可控硅觸發(fā)電路，(4)背靠背式兩穩(wěn)壓管控制型雙向可控硅觸發(fā)電路四種方式。
8.根據(jù)權利要求1所述的拖拉機低速高效照明器，其特征在于低速照明燈開關和低速照明燈［4］由增設的轉向開關或兩檔開關作低速照明燈開關，由雙前大燈中雙尾燈絲的空尾作左右低速照明燈。
專利摘要本實用新型屬于拖拉機照明控制裝置，是適用于以三個單相永磁交流發(fā)電機作直接照明能源的手扶、小四輪、鏈軌式拖拉機、手搖起動型農(nóng)用汽車的低速高效照明器具，其技術特征在于采用集成電路、晶體管壓敏開關電路、交流繼電器線圈電路、油門限位開關四種實施控制方式的自動控制開關電路和一種配有分流穩(wěn)壓電路的手動開關方式的控制開關電路實現(xiàn)三個單相繞組順向串聯(lián)對低速照明燈提供三倍單相電壓。
文檔編號B60Q1/02GK2052180SQ8920112
公開日1990年1月31日 申請日期1989年1月31日 優(yōu)先權日1989年1月31日
發(fā)明者胡萃沛, 錢光岳, 朱永利 申請人:胡萃沛