CN114301345A - 发电机的自动调压电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发电机技术领域，特别涉及一种发电机的自动调压电路，包括：变压器，包括相互连接的初级绕组和次级绕组；切换继电器，所述切换继电器包括继电器J1、继电器J2、大电流继电器CJ1和大电流继电器CJ2，所述CJ1受控于J1，所述CJ2受控于J2，所述切换继电器用于调节初级绕组与次级绕组的连接方式；只需要使用两个继电器J1和J2，对应连接2‑3组大电流继电器转换触点，即可根据负载大小自动调节输出电压，相比现有技术的自动调压方案，去除了发电机中间抽头，减化工艺，增加容量，同时变压器容量也很小，减少了大电流继电器的使用，使继电器以及整体输出电路的体积缩小，降低了设备成本。
Description
技术领域
本发明涉及发电机技术领域，特别涉及一种发电机的自动调压电路。
背景技术
在发电机的供电电路中，需要根据发电机的负载变化实时调节输出电压；
现有技术中，参照申请号为202011236649.5的中国专利，参考其实施例六以及附图5，需要在发电机的定子线圈端设置6个抽头，因此继电器需要配合六个抽头的特定切换方式而设置大电流两只双转换触点继电器，从而造成继电器整体的体积增大，也会增加设备成本。
因此，如何通过发电机的调压电路的改进，既能达到根据负载的电流大小变化实时自动调节发电机输出电压的目的，又能通过减少发电机定子线圈端的抽头数量，同时通过减少大电流继电器的触点数量使继电器的整体体积缩小减少成本，从而达到节约成本的目的成为亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何通过发电机的调压电路的改进，既能达到根据负载的电流大小变化实时自动调节发电机输出电压的目的，又能通过减少发电机的定子线圈抽头数量，同时通过减少的大电流继电器的转换触点数量使继电器的整体体积缩小，从而达到节约成本的目。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
发电机的自动调压电路，其特征在于，包括：
变压器，所述变压器连接于发电机的输出端，所述变压器包括相互连接的初级绕组和次级绕组；
切换继电器，所述切换继电器包括继电器J1、继电器J2、大电流继电器CJ1和CJ2，所述CJ1受控于J1，所述CJ2受控于J2，所述切换继电器用于调节初级绕组与次级绕组的连接方式；
输出回路，所述输出回路通过CJ1和CJ2与变压器连接；
第一互感回路，所述第一互感回路通过电流互感器CT1与输出回路互感连接，所述J1连接于第一互感回路；
第二互感回路，所述第二互感回路通过电流互感器CT2与输出回路互感连接，所述J2连接于第二互感回路；
当输出回路低负载时，输出回路电流不触发J1和J2，使变压器的初级绕组与次级绕组的同名端相连；输出电压为发电机电压减去变压器次级电压；
当输出回路中负载时，输出回路电流仅触发J1而不触发J2，使受控于J1的CJ1发生切换，使变压器的次级绕组与输出回路断开连接，变压器的初级绕组直接与输出回路连接；输出电压等于发电机电压；
当输出回路高负载时，输出回路电流同时触发J1和J2，使受控于J1的CJ1以及受控于J2的CJ2发生切换，使变压器的初级绕组与次级绕组的异名端相连，输出电压为发电机电压加上变压器次级电压。
进一步，上述发电机的自动调压电路中，所述变压器次级绕组的数量为1个，所述切换继电器中，CJ1为1组转换触点，CJ2的数量为2组转换触点。
进一步，上述发电机的自动调压电路中，所述次级绕组的数量为A和B两个，所述切换继电器中，CJ1，CJ2均为1组转换触点；
当输出回路低负载时，输出回路电流不触发J1和J2，使变压器的初级绕组与次级绕组A的同名端相连；从绕组A异名端输出，输出电压为发电机电压减去A绕组电压，当输出回路中负载时，输出回路电压主触发J1而不触发J2,输出电压直接从初级绕组输出，电压等于发电机电压。
当输出回路高负载时，输出回路电流同时触发J1和J2，使受控于J1的CJ1以及受控于J2的CJ2发生切换，使变压器的初级绕组与B绕组的异名端相连。从B绕组同名端输出，输出电压为发电机电压加上B绕组电压。
进一步，上述发电机的自动调压电路中，所述变压器的初级绕组的匝数与次级绕组的匝数比为10-50∶1。
进一步，上述发电机的自动调压电路中，所述J1为交流继电器，所述J2为交流继电器。
进一步，上述发电机的自动调压电路中，所述第一互感回路连接有整流桥D1，所述J1为直流继电器；所述第二互感回路连接有整流桥D2，所述J2为直流继电器。
进一步，上述发电机的自动调压电路中，所述第一互感回路中，D1与J1之间并联有电容C1，所述第二互感回路中，D2与J2之间并联有电容C2。
进一步，上述发电机的自动调压电路中，所述第一互感回路并联有压敏电阻RV1，所述第二互感回路并联有压敏电阻RV2。
进一步，上述发电机的自动调压电路中，所述变压器并联有压敏电阻RV3。RV3可以并连在初级绕组也可以并联在输出回路。
本发明的有益效果在于：
通过在输出回路互感连接两条互感回路，分别在每条互感回路上连接一个继电器J1和J2，其中J1的触发电流小于J2的触发电流，通过巧妙设计变压器的次级绕组与切换继电器的连接方式，使得J1只需要控制一组转换触点的大电流继电器CJ1，J2只需要控制一到二组转换触点的大电流继电器CJ2，即可根据输出回路上连接的负载大小自动调节发电机的输出至负载的电压。具体的，输出回路低负载时，输出回路电流较小，输出回路电流不足以触发J1和J2，使变压器的初级绕组与次级绕组的同名端相连，即降压输出；输出回路中负载时，输出回路电流仅触发J1而不触发J2，受控于J1的大电流继电器CJ1发生转换，使变压器的次级绕组与输出回路断开连接，输出回路直接与输入回路连接，即常压输出；输出回路高负载时，输出回路电流增大，输出回路电流同时触发J1和J2，使受控的大电流继电器CJ1和大电流继电器CJ2发生转换，使变压器的初级绕组与次级绕组的异名端相连，即升压输出。
本发明只需要使用两个继电器J1和J2，对应连接2-3组大电流继电器转换触点，即可根据负载大小自动调节输出电压，相比现有技术的自动调压方案，去除了发电机中间抽头，减化工艺，增加容量，同时变压器容量也很小，减少了大电流继电器的使用，使继电器以及整体输出电路的体积缩小，降低了设备成本。
具体方案中，变压器可以是一个初级绕组和二个次级绕组，而切换继电器中仅需要2组大电流继电器转换触点即可实现自动调压。
具体方案中，变压器还可以是一个初级绕组和一个次级绕组，而切换继电器中仅需要3组大电流继电器转换触点即可实现自动调压。
附图说明
图1为本发明实施例1的发电机的自动调压电路图；
图2为本发明实施例2的发电机的自动调压电路图；
图3为本发明实施例3的发电机的自动调压电路图；
图4为本发明实施例4的发电机的自动调压电路图；
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
实施例1
请参照图1，发电机的自动调压电路，包括：
变压器，所述变压器连接于发电机的输出端，所述变压器包括相互连接的一个初级绕组和一个次级绕组；
切换继电器，所述切换继电器包括继电器J1、继电器J2、1组大电流转换触点的继电器CJ1和2组大电流转换触点的继电器CJ2，所述CJ1受控于J1，所述CJ2受控于J2，所述切换继电器用于调节初级绕组与次级绕组的连接方式；
输出回路，所述输出回路通过CJ1和CJ2与变压器连接；
第一互感回路，所述第一互感回路通过电流互感器CT1与输出回路互感连接，所述J1连接于第一互感回路；
第二互感回路，所述第二互感回路通过电流互感器CT2与输出回路互感连接，所述J2连接于第二互感回路；
当输出回路低负载时，输出回路电流不触发J1和J2，使变压器的初级绕组与次级绕组的同名端相连；
当输出回路中负载时，输出回路电流仅触发J1而不触发J2，使受控于J1的CJ1发生切换，使变压器的次级绕组与输出回路断开连接，变压器的初级绕组直接与输出回路连接；
当输出回路高负载时，输出回路电流同时触发J1和J2，使受控于J1的CJ1以及受控于J2的CJ2发生切换，使变压器的初级绕组与次级绕组的异名端相连。
上述电路中，所述J1为交流继电器；所述J2为交流继电器。所述第一互感回路并联有压敏电阻RV1，所述第二互感回路并联有压敏电阻RV2。所述变压器并联有压敏电阻RV3。
实施例2
请参照图2，发电机的自动调压电路，包括：
变压器，所述变压器连接于发电机的输出端，所述变压器包括相互连接的一个初级绕组和二个次级绕组A与B；
切换继电器，所述切换继电器包括继电器J1、继电器J2、1组大电流转换触点的继电器CJ1和CJ2，所述CJ1受控于J1，所述CJ2受控于J2，所述切换继电器用于调节初级绕组与次级绕组的连接方式；
输出回路，所述输出回路通过CJ1和CJ2与变压器连接；
第一互感回路，所述第一互感回路通过电流互感器CT1与输出回路互感连接，所述J1连接于第一互感回路；
第二互感回路，所述第二互感回路通过电流互感器CT2与输出回路互感连接，所述J2连接于第二互感回路；
当输出回路低负载时，输出回路电流不触发J1和J2，使变压器的初级绕组与次级绕组A的同名端相连；从绕组A异名端输出，使输出电压为发电机电压减去绕组A电压；
当输出回路中负载时，输出回路电流仅触发J1而不触发J2，使受控于J1的CJ1发生切换，使变压器的次级绕组与输出回路断开连接，变压器的初级绕组直接与输出回路连接；输出电压等同于发电机电压。
当输出回路高负载时，输出回路电流同时触发J1和J2，使受控于J1的CJ1以及受控于J2的CJ2发生切换，使变压器的初级绕组与次级绕组B的异名端相连。从绕组B同名端输出，输出电压为发电机电压加上绕组B电压。
上述电路中，所述J1为交流继电器；所述J2为交流继电器。所述第一互感回路并联有压敏电阻RV1，所述第二互感回路并联有压敏电阻RV2。所述变压器并联有压敏电阻RV3。
实施例3
请参照图3，发电机的自动调压电路，包括：
变压器，所述变压器连接于发电机的输出端，所述变压器包括相互连接的一个初级绕组和一个次级绕组；
切换继电器，所述切换继电器包括继电器J1、继电器J2、1组大电流转换触点的继电器CJ1和2组大电流转换触点的继电器CJ2，所述CJ1受控于J1，所述CJ2受控于J2，所述切换继电器用于调节初级绕组与次级绕组的连接方式；
输出回路，所述输出回路通过CJ1和CJ2与变压器连接；
第一互感回路，所述第一互感回路通过电流互感器CT1与输出回路互感连接，所述J1连接于第一互感回路；
第二互感回路，所述第二互感回路通过电流互感器CT2与输出回路互感连接，所述J2连接于第二互感回路；
当输出回路低负载时，输出回路电流不触发J1和J2，使变压器的初级绕组与次级绕组的同名端相连，从次级绕组异名端出，输出电压为发电机电压减去次级绕组电压；
当输出回路中负载时，输出回路电流仅触发J1而不触发J2，使受控于J1的CJ1发生切换，使变压器的次级绕组与输出回路断开连接，变压器的初级绕组直接与输出回路连接，输出电压为发电机电压；
当输出回路高负载时，输出回路电流同时触发J1和J2，使受控于J1的CJ1以及受控于J2的CJ2发生切换，使变压器的初级绕组与次级绕组的异名端相连。从同名端输出，输出电压为发电机电压加上次级绕组电压；
上述电路中，所述第一互感回路连接有整流桥D1，所述J1为直流继电器；所述第二互感回路连接有整流桥D2，所述J2为直流继电器。D1与J1之间并联有电容C1，所述第二互感回路中，D2与J2之间并联有电容C2。所述第一互感回路并联有压敏电阻RV1，所述第二互感回路并联有压敏电阻RV2。所述变压器并联有压敏电阻RV3。RV3可以并联在变压器初级绕组也可以并联在输出回路。
实施例4
请参照图4，发电机的自动调压电路，包括：
变压器，所述变压器连接于发电机的输出端，所述变压器包括相互连接的一个初级绕组和二个次级绕组A和B；
切换继电器，所述切换继电器包括继电器J1、继电器J2、1组大电流转换触点的继电器CJ1和CJ2，所述CJ1受控于J1，所述CJ2受控于J2，所述切换继电器用于调节初级绕组与次级绕组的连接方式；
输出回路，所述输出回路通过CJ1和CJ2与变压器连接；
第一互感回路，所述第一互感回路通过电流互感器CT1与输出回路互感连接，所述J1连接于第一互感回路；
第二互感回路，所述第二互感回路通过电流互感器CT2与输出回路互感连接，所述J2连接于第二互感回路；
当输出回路低负载时，输出回路电流不触发J1和J2，使变压器的初级绕组与次级绕组A的同名端相连,从绕组A异名端输出，输出电压为发电机电压减去绕组A电压；
当输出回路中负载时，输出回路电流仅触发J1而不触发J2，使受控于J1的CJ1发生切换，使变压器的次级绕组与输出回路断开连接，变压器的初级绕组直接与输出回路连接输出电压等同于发电机电压；
当输出回路高负载时，输出回路电流同时触发J1和J2，使受控于J1的CJ1以及受控于J2的CJ2发生切换，使变压器的初级绕组与次级绕组B的异名端相连。从绕组B的同名端输出，输出电压为发电机电压加上绕组B电压。
上述电路中，所述第一互感回路连接有整流桥D1，所述J1为直流继电器；所述第二互感回路连接有整流桥D2，所述J2为直流继电器。D1与J1之间并联有电容C1，所述第二互感回路中，D2与J2之间并联有电容C2。所述第一互感回路并联有压敏电阻RV1，所述第二互感回路并联有压敏电阻RV2。所述变压器并联有压敏电阻RV3。
上述实施例1-4中，变压器的初级绕组的匝数与次级绕组的匝数比为10-50∶1，优选的，可以是25∶1，对应的，发电机的输出电压可选择230V，可变电压的范围可以是±9.2V，相当于输出回路低负载时，输出电压为220.8V，输出回路高负载时，输出电压为239.2V，互感器CT1和CT2的初级绕组和次级绕组之间的匝数比可以是1∶300-1000，优选为1∶600。请参照图1-图4，各实施例中的第一互感回路和第二互感回路中的电阻R1、R3的阻值范围可以是0.5-5kΩ，电阻R2、R4的阻值范围可以是0.1-1kΩ。CT1和CT2铁芯截面积可以为20-100mm2，整流桥D1和D2的规格可以为1000V/6A，J1和J2的电压可以为12V，压敏电阻RV1和RV2的型号可选择10D390，击穿电压为39V，击穿时电流1000A不损坏。上述电容C1和C2的规格可以是100μF/100V。
综上所述，本发明只需要使用两个继电器J1和J2，对应连接2-3组大电流继电器转换触点，即可根据负载大小自动调节输出电压，相比现有技术的自动调压方案，去除了发电机中间抽头，减化工艺，增加容量，同时变压器容量也很小，减少了大电流继电器的使用，使继电器以及整体输出电路的体积缩小，降低了设备成本。
变压器可以是一个初级绕组和二个次级绕组，仅需要一个1组转换触点和1个1组转换触点的大电流继电器。
变压器还可以是一个初级绕组和一个次级绕组，仅需要一个1组转换触点和1个2组转换触点的大电流继电器。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.发电机的自动调压电路，其特征在于，包括：
变压器，所述变压器连接于发电机的输出端，所述变压器包括相互连接的初级绕组和次级绕组；
切换继电器，所述切换继电器包括继电器J1、继电器J2、大电流继电器CJ1和大电流继电器CJ2，所述CJ1受控于J1，所述CJ2受控于J2，所述切换继电器用于调节初级绕组与次级绕组的连接方式；
输出回路，所述输出回路通过CJ1和CJ2与变压器连接；
第一互感回路，所述第一互感回路通过电流互感器CT1与输出回路互感连接，所述J1连接于第一互感回路；
第二互感回路，所述第二互感回路通过电流互感器CT2与输出回路互感连接，所述J2连接于第二互感回路；
当输出回路低负载时，输出回路电流不触发J1和J2，使变压器的初级绕组与次级绕组的同名端相连；
当输出回路中负载时，输出回路电流仅触发J1而不触发J2，使受控于J1的CJ1发生切换，使变压器的次级绕组与输出回路断开连接，变压器的初级绕组直接与输出回路连接；
当输出回路高负载时，输出回路电流同时触发J1和J2，使受控于J1的CJ1以及受控于J2的CJ2发生切换，使变压器的初级绕组与次级绕组的异名端相连。
2.根据权利要求1所述的发电机的自动调压电路，其特征在于，所述次级绕组的数量为1个，所述切换继电器中，CJ1的转换触点数量为1组，CJ2的转换触点数量为2组。
3.根据权利要求1所述的发电机的自动调压电路，其特征在于，所述次级绕组的数量为2个，所述切换继电器中，CJ1的转换触点数量为1组，CJ2的转换触点数量为1组；
当输出回路低负载时，输出回路电流不触发J1和J2，使变压器的初级绕组与其中一个次级绕组的同名端相连；
当输出回路中负载时，输出回路电流仅触发J1而不触发J2,使受控于J1的CJ1吸合，使变压器次级绕组与输出断开连接，变压器初级绕组直接与输出电路连接；
当输出回路高负载时，输出回路电流同时触发J1和J2，使受控于J1的CJ1以及受控于J2的CJ2发生切换，使变压器的初级绕组与另一次级绕组的异名端相连。
4.根据权利要求1所述的发电机的自动调压电路，其特征在于，所述变压器的初级绕组的匝数与次级绕组的匝数比为10-50∶1。
5.根据权利要求1所述的发电机的自动调压电路，其特征在于，所述J1为交流继电器，所述J2为交流继电器。
6.根据权利要求1所述的发电机的自动调压电路，其特征在于，所述第一互感回路连接有整流桥D1，所述J1为直流继电器；所述第二互感回路连接有整流桥D2，所述J2为直流继电器。
7.根据权利要求6所述的发电机的自动调压电路，其特征在于，所述第一互感回路中，D1与J1之间并联有电容C1，所述第二互感回路中，D2与J2之间并联有电容C2。
8.根据权利要求1所述的发电机的自动调压电路，其特征在于，所述第一互感回路并联有压敏电阻RV1，所述第二互感回路并联有压敏电阻RV2。
9.根据权利要求1所述的发电机的自动调压电路，其特征在于，所述变压器并联有压敏电阻RV3。
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