相端短路保護電路及交流發電機制造技術

本實用新型專利技術涉及相端短路保護電路及交流發電機，交流發電機具有勵磁控制電路及勵磁開關，相端短路保護電路與勵磁控制電路并聯設置，且相端短路保護電路與勵磁控制電路的輸入端皆連接交流發電機的勵磁端、輸出端皆連接勵磁開關，相端短路保護電路包括電壓檢測單元、控制開關、控制開關強制關閉單元以及開關供電單元，電壓檢測單元用于檢測勵磁端的電壓是否高于一預定電壓；控制開關于導通時斷開勵磁開關；控制開關強制關閉單元于勵磁端的電壓高于預定電壓時斷開控制開關；開關供電單元于勵磁端的電壓低于預定電壓時導通控制開關。本實用新型專利技術在短路發生時能將勵磁控制電路斷開，從而能保護交流發電機。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
相端短路保護電路及交流發電機
本技術涉及一種交流發電機，具體地說，是涉及其相端短路保護電路。
技術介紹
目前，車用交流發電機電壓控制系統絕大部分在設計過程中未將在車輛使用過程中由于線路問題可能導致的相端對地短路問題考慮進去，并且目前用戶處將發電機相端基本用于信號截取，繼電器開關控制等一般不超過IA的小負載，常規上該處選用較細的相端引接線。當出現這類問題時，相端對地產生一個較大的短路電流，遠遠超過現有配置的許用安全電流值，因此會出現相端引接線由于長時間通過大電流，線徑較細處過熱燒斷，可能導致引線絕緣皮過熱熔化，該過程會散發異味，產生煙霧，如同燃燒現象；用戶如果發現此情況，會引起恐慌，后果相當嚴重。
技術實現思路
本技術所要解決的一技術問題是，提供一種相端短路保護電路，以避免車用發電機相端相關零件因交流發電機相端短路時產生燒蝕，從而保護交流發電機及各車載用電器。為了實現上述目的，本技術提供一種相端短路保護電路，與一交流發電機連接，所述交流發電機具有勵磁控制電路及勵磁開關，所述相端短路保護電路與所述勵磁控制電路并聯設置，且所述相端短路保護電路與所述勵磁控制電路的輸入端皆連接交流發電機的勵磁端、輸出端皆連接所述勵磁開關，所述相端短路保護電路包括:電壓檢測單元，與所述勵磁端連接，檢測所述勵磁端的電壓是否高于一預定電壓；控制開關，與所述勵磁開關連接，于導通時斷開所述勵磁開關；控制開關強制關閉單元，與所述電壓檢測單元及所述控制開關連接，于勵磁端的電壓高于所述預定電壓時斷開所述控制開關；以及開關供電單元，與所述控制開關連接，于勵磁端的電壓低于所述預定電壓時導通所述控制開關。上述的相端短路保護電路，其中，所述交流發電機具有電壓調節器電路，所述相端短路保護電路嵌置在所述電壓調節器電路中，或，所述相端短路保護電路設置在所述電壓調節器電路外。上述的相端短路保護電路，其中，所述相端短路保護電路設置于所述交流發電機內部作為發電機控制回路的一部分。上述的相端短路保護電路，其中，所述電壓檢測單元為穩壓二極管。上述的相端短路保護電路，其中，所述控制開關為三極管、場效應管或達林頓管。上述的相端短路保護電路，其中，所述開關供電單元為儲能電容。本技術所要解決的另一技術問題是，提供一種交流發電機，該交流發電機能避免相端相關零件因交流發電機相端短路時產生燒蝕，從而保護交流發電機及各車載用電器。為了實現上述目的，本技術提供的交流發電機，具有勵磁控制電路及勵磁開關，還具有一相端短路保護電路，所述相端短路保護電路與所述勵磁控制電路并聯設置，且所述相端短路保護電路與所述勵磁控制電路的輸入端皆連接交流發電機的勵磁端、輸出端皆連接所述勵磁開關，所述相端短路保護電路包括:電壓檢測單元，與所述勵磁端連接，檢測所述勵磁端的電壓是否高于一預定電壓；控制開關，與所述勵磁開關連接，于導通時斷開所述勵磁開關；控制開關強制關閉單元，與所述電壓檢測單元及所述控制開關連接，于勵磁端的電壓高于所述預定電壓時斷開所述控制開關；以及開關供電單元，與所述控制開關連接，于勵磁端的電壓低于所述預定電壓時導通所述控制開關。上述的交流發電機，其中，所述交流發電機具有電壓調節器電路，所述相端短路保護電路嵌置在所述電壓調節器電路中，或，所述相端短路保護電路設置在所述電壓調節器電路外。[0021 ] 上述的交流發電機，其中，所述相端短路保護電路設置于所述交流發電機內部作為發電機控制回路的一部分。上述的交流發電機，其中，所述控制開關為三極管、場效應管或達林頓管。上述的交流發電機，其中，所述開關供電單元為儲能電容。本技術的有益功效在于，通過相端短路保護電路的設置，在短路發生時能將勵磁控制電路斷開，從而能保護交流發電機。以下結合附圖和具體實施例對本技術進行詳細描述，但不作為對本技術的限定。【附圖說明】圖1為相端短路時交流發電機各端子電壓變化測試曲線圖；圖2為本技術交流發電機的電路原理圖；圖3為本技術交流發電機的相端短路保護工作流程圖。其中，附圖標記100—交流發電機10—勵磁控制電路20—勵磁開關30 一相端短路保護電路31—電壓檢測單元32—控制開關33—控制開關強制關閉單元34—開關供電單元40—電壓調節器電路SlOO ?S300 步驟【具體實施方式】下面結合附圖和具體實施例對本技術技術方案進行詳細的描述，以更進一步了解本技術的目的、方案及功效，但并非作為本技術所附權利要求保護范圍的限制。本技術以各開關均使用場效應管為例，具體說明工作原理。以28V交流發電機系統為例，圖1為相端短路時交流發電機各端子電壓變化測試曲線，從曲線上可以明確看到，當相端對地短路發生時，勵磁端電壓會呈大幅振蕩狀態，此為本技術中保護原理的依據。偵測發現短路時，勵磁端電壓從小振幅振蕩瞬間變成大振幅振蕩，振幅達24V左右，考慮到交流發電機正常工作時的振蕩振幅，防止正常情況的誤判，本實施例勵磁端偵測電壓采用8.2V (此處的偵測電壓即為后文所述的預定電壓)，不同系統需根據實際測試結果確認偵測電壓取值。圖2為本技術所涉及的交流發電機電路原理圖，交流發電機100有勵磁控制電路10、勵磁開關20以及一相端短路保護電路30。相端短路保護電路30與勵磁控制電路10并聯設置，且相端短路保護電路30與勵磁控制電路10的輸入端皆連接交流發電機的勵磁端D+、輸出端皆連接勵磁開關20。相端短路保護電路30包括電壓檢測單元31、控制開關32、控制開關強制關閉單元33以及開關供電單元34。電壓檢測單元31用于檢測勵磁端的電壓是否高于一預定電壓；控制開關32于導通時斷開勵磁開關20 ;控制開關強制關閉單元33于勵磁端的電壓高于預定電壓時斷開控制開關32 ;開關供電單元34于勵磁端的電壓低于預定電壓時導通控制開關32。本技術的工作原理為:勵磁端D+電壓主要提供勵磁控制電路10偵測信號及相端短路保護電路30偵測信號，而勵磁控制電路10及相端路保護電路30的輸出端均連接勵磁開關20，該兩部分電路并聯連接，當交流發電機正常工作時，電壓檢測單元31諸如穩壓二極管向相端短路保護電路30輸入電壓并保持在8.2V，控制開關強制關閉單元33始終處于強制關閉控制階段，即將控制開關32(諸如三極管、場效應管、達林頓管)的控制端電壓強制拉低，嚴格將控制開關32處于斷開位置，因此對勵磁開關20無控制，而此時勵磁開關20僅根據勵磁控制電路10的輸入信號下正常工作；相反，當相端對地發生短路時，由于勵磁端D+電壓降低，電壓檢測單元31處于開路狀態，控制開關強制關閉單元33控制端處于低電位狀態，失去對控制開關32的控制作用，而此時在發電機正常工作時一致處于充電儲能狀態的開關供電單元34諸如儲能電容，開始放電提供控制開關32高位電壓信號，控制開關32導通，將勵磁開關20控制端電壓強制置于低電位，從而關閉交流發電機勵磁信號，保護交流發電機。圖2所示的實施例中，相端短路保護電路30嵌置在電壓調節器電路40中，從勵磁回路中偵測勵磁電壓信號，保護功能開啟時，強制對勵磁開關20進行斷開操作；整個電壓調節器電路40的勵磁端D+、電刷端F及接地端E與交流發電機100整機連接，從而達到控制發電機輸出電壓的目的。在實際使用中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種相端短路保護電路，與一交流發電機連接，所述交流發電機具有勵磁控制電路及勵磁開關，其特征在于，所述相端短路保護電路與所述勵磁控制電路并聯設置，且所述相端短路保護電路與所述勵磁控制電路的輸入端皆連接交流發電機的勵磁端、輸出端皆連接所述勵磁開關，所述相端短路保護電路包括：電壓檢測單元，與所述勵磁端連接，檢測所述勵磁端的電壓是否高于一預定電壓；控制開關，與所述勵磁開關連接，于導通時斷開所述勵磁開關；控制開關強制關閉單元，與所述電壓檢測單元及所述控制開關連接，于勵磁端的電壓高于所述預定電壓時斷開所述控制開關；以及開關供電單元，與所述控制開關連接，于勵磁端的電壓低于所述預定電壓時導通所述控制開關。

【技術特征摘要】
1.一種相端短路保護電路，與一交流發電機連接，所述交流發電機具有勵磁控制電路及勵磁開關，其特征在于，所述相端短路保護電路與所述勵磁控制電路并聯設置，且所述相端短路保護電路與所述勵磁控制電路的輸入端皆連接交流發電機的勵磁端、輸出端皆連接所述勵磁開關，所述相端短路保護電路包括: 電壓檢測單元，與所述勵磁端連接，檢測所述勵磁端的電壓是否高于一預定電壓； 控制開關，與所述勵磁開關連接，于導通時斷開所述勵磁開關； 控制開關強制關閉單元，與所述電壓檢測單元及所述控制開關連接，于勵磁端的電壓高于所述預定電壓時斷開所述控制開關；以及 開關供電單元，與所述控制開關連接，于勵磁端的電壓低于所述預定電壓時導通所述控制開關。2.根據權利要求1所述的相端短路保護電路，其特征在于，所述交流發電機具有電壓調節器電路，所述相端短路保護電路嵌置在所述電壓調節器電路中，或，所述相端短路保護電路設置在所述電壓調節器電路外。3.根據權利要求1所述的相端短路保護電路，其特征在于，所述相端短路保護電路設置于所述交流發電機內部作為發電機控制回路的一部分。4.根據權利要求1-3中任意一項所述的相端短路保護電路，其特征在于，所述電壓檢測單元為穩壓二極管。5.根據權利要求1-3中任意一項所述的相端短路保護電路，其特征在于，所述控制開關為三極管、場效應管或達林頓管。6.根據權利要求1-...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董大虎，張琳，李寧寧，田苗苗，
申請(專利權)人：北京佩特來電器有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11