CN203773027U - 一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，包括试验桌、电器安装柜、变频器和发电机，还包括可编程控制器、传感器和固态继电器组，所述可编程控制器固定设于所述电器安装柜上，所述可编程控制器的输出端与所述调速电机的输入端电连接，所述固态继电器组设于所述电器安装柜内，所述传感器固定设于所述发电机上，在所述电器安装柜内还设有电流检测模块和电压检测模块，在所述试验桌上固定设有散热电机。本实用新型能测试发动机的耐久性，测试效果好，精确度高，操作简便，成本低。

Description

一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置

技术领域

本实用新型属于车用交流发电机技术领域，尤其涉及一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置。 

背景技术

    汽车用交流发电机(以下简称发电机)作为整车重要电源之一，其对整车电器设备的供电起着决定性的作用，一旦发生失效，当车载蓄电池的电能消耗完成后，整车供电系统将处于瘫痪状态，影响车辆正常起动和行驶。 

汽车用交流发电机因生产过程中存在缺陷，使产品不能达到设计的技术要求而处于早期失效状，它是发电机耐久性达不到设计要求的充分表现，主要现象为:一、电压调节器失效,造成发电机的励磁电流失控,从而使发电机的输出电压超出规定限值,对整车电器件的安全造成威胁,甚至导致车辆火灾.二、整流系统击穿,工作失效,不能对整车提供电源；三、装配不当，运行时发出异响，影响车辆驾驶舒适性以及发电机使用寿命缩短。 

现有技术中发电机高温耐久性试验装置，变频器控制交流调速电机带动发电机运转，整个试验需在较大的恒温箱中进行。条件为：将试验环境温度升温至105℃，发电机转速控制在3000r/min,输出电流为40%Ir,运行时间为300小时，电流输出负载采用的是照明电灯泡。其存在以下不足之处：1.试验环境占用空间大，试验环境需加热至105℃高温进行，对用于此装置的零配件有较高的材质性能要求，同时，高温环境下作业，有一定的安全隐患；2.试验设备纯手动机械式，采用照明灯泡作为功率负载，可调节性差；3.此试验方案，发电机只在一个固定的转速（3000r/min）不能相近模拟发电机在车辆上的实际工作情况，对发电机质量判定存在片面性。 

中国专利授权公告号：CN101672895A，授权公告日：2009年09月24日，公开了一种汽车起动电机耐久性试验装置，其包括起动挡控制时间继电器、第一交流接触器、第二交流接触器、车用继电器和计数器。该装置其操作复杂，成本高。 

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术的不足之处，提供了一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，其能测试发动机的耐久性，测试效果好，精确度高，操作简便，成本低。 

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，包括试验桌、电器安装柜、变频器和发电机，所述发电机固定设于所述试验桌上，在所述试验桌上还固定设有调速电机，所述调速电机和所述发电机通过驱动皮带连接，所述变频器设于所述电器安装柜内，所述变频器的输出端与所述调速电机的输入端电连接，还包括可编程控制器、传感器和固态继电器组，所述可编程控制器固定设于所述电器安装柜上，所述可编程控制器的输出端与所述变频器的输入端电连接，所述固态继电器组设于所述电器安装柜内，所述传感器固定设于所述试验桌上，在所述电器安装柜内还设有电流检测模块和电压检测模块，在所述试验桌上固定设有散热电机。

作为优选，在所述电器安装柜内还设有电源适配箱和电阻箱，在所述电器安装柜上设有指示灯组、显示面板和控制开关按钮组，所述指示灯组包括工作指示灯和手动模式指示灯，所述工作指示灯通过继电器与所述可编程控制器电连接，所述手动模式指示灯通过手动模式切换开关与可编程控制器电连接；在所述显示面板上设有转速表、电流表和电压表；所述控制开关按钮组包括启动运行按钮，所述启动运行按钮与所述可编程控制器电连接。 

作为优选，所述可编程控制器的输出端连接有报警装置。 

作为优选，所述报警装置包括报警指示灯和蜂鸣器，所述报警指示灯和所述蜂鸣器均固定设于所述电器安装柜上。该优选方案中，当可编程控制器判断发电机不合格时，此时报警指示灯和蜂鸣器工作，提示操作者测试的发电机不合格。 

作为优选，所述传感器包括温度传感器和转速传感器，所述温度传感器和所述转速传感器均固定设于所述发电机周围。该优选方案中，转速传感器用于测试发电机的转速，并将该转速信号实时传递给可控制编程器，可编程控制器以此信号为输入,按照QC/T729-2005<<汽车用交流发电机技术条件>>中对车用交流发电机耐久试验要求中转速及输出电流要求,给变频器和相应固态继电器发出指令,接通对应的功率电阻器，使发电机在规定的转速和电流输出参数下进行工作；温度传感器用于实时测试发电机的温度，当温度大于80℃时,可控制编程器将控制散热电机继电器接通散热电机,以给发电机鼓风散热。 

作为优选，所述发电机通过发电机固定支架固定设于所述试验桌上。该优选方案中，发电机通过固定支架固定安装在试验桌上，其固定效果好，发电机不会发生晃动的情况。 

作为优选，在所述驱动皮带下端设有皮带张紧装置。该优选方案中，皮带张紧器可以使得驱动皮带处于适当的张紧状态。 

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：1.能够满足QC/T729-2005<<汽车用交流发电机技术条件>>标准中的第5.19.1条对发电机的耐久性试验要求，此试验装置体积小成本低，操作简便；在发电机交变耐久试验过程中，除设备初始起动外，几乎是全自动运行完成；2.装置结构简单，巧妙的将电阻箱和固态继电器运用到电路设计当中，控制精度高，使用寿命长。 

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。 

图中，1—可编程控制器，2—电器安装柜，3—变频器，4—控制开关按钮组，5—电阻箱，6—电源适配箱，7—显示面板，8—调速电机，9—驱动皮带，10—发电机，11—温度传感器，12—散热电机，13—皮带张紧装置，14—发电机固定支架，15—转速传感器，16—试验桌，17—指示灯组，18—固态继电器组。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。 

如图1所示的一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，包括试验桌16、电器安装柜2、变频器3和发电机10，所述发电机10通过发电机固定支架14固定设于所述试验桌16上，在所述试验桌16上还固定设有调速电机8，所述调速电机8和所述发电机10通过驱动皮带9连接，在所述驱动皮带9下端设有皮带张紧装置13，所述变频器3设于所述电器安装柜2内，所述变频器3的输出端与所述调速电机8的输入端电连接，还包括可编程控制器1、温度传感器11、转速传感器15和固态继电器组18，所述可编程控制器1固定设于所述电器安装柜2上，所述可编程控制器1的输出端与所述变频电机3的输入端电连接，所述固态继电器组18设于所述电器安装柜2内，所述温度传感器11和所述转速传感器15固定设于所述发电机10周围，在所述电器安装柜2内还设有电流检测模块和电压检测模块，在所述试验桌16上固定设有散热电机12。 

在所述电器安装柜2内还设有电源适配箱6和电阻箱5，在所述电器安装柜2上设有指示灯组17、显示面板7和控制开关按钮组4，所述指示灯组17包括工作指示灯和手动模式指示灯，所述工作指示灯通过继电器与所述可编程控制器1电连接，所述手动模式指示灯通过手动模式切换开关与可编程控制器1电连接；在所述显示面板7上设有转速表、电流表和电压表；所述控制开关按钮组4包括启动运行按钮，所述启动运行按钮与所述可编程控制器1电连接。在所述可编程控制器1的输出端连接有报警指示灯和蜂鸣器，所述报警指示灯和所述蜂鸣器均固定设于所述电器安装柜2上。 

本实用新型的工作原理为：首先将发电机安装在发电机固定支架上,套好驱动皮带,调整好皮带张紧器使驱动皮带处于适当的张紧状态，接通电路总开关,触碰控制面板上起动运行按钮，可编程控制器进入程序和系统电路自检,5秒钟内显示面板绿色工作指示灯连续闪烁3下,然后持续点亮，这表明系统试验程序和线路连接均正常.若工作指示灯持续闪烁,表明系统出现异常,应对线路连接及系统电压进行检查.当可编程控制器自检通过后,按下变频器上的起动按钮,调速电机拖动发电机开始缓慢旋转,与此同时,转速传感器向可编程控制器发送发电机的实时转速信号,可编程控制器以此信号为输入,按照QC/T729-2005<<汽车用交流发电机技术条件>>中对车用交流发电机耐久试验要求中转速及输出电流要求,给变频器和相应固态继电器发出指令,接通对应的电阻箱，使发电机在规定的转速和电流输出参数下进行工作。当发电机试验由第一周期20%Ir电流输出工况过渡到第二周期40%Ir工况时，可编程控制器在接通40%Ir电流输出功率电阻的同时释放20%Ir电流输出功率电阻, 当发电机试验由第二周期40%Ir电流输出工况过渡到第三周期90%Ir工况时，可编程控制器在接通90%Ir电流输出功率电阻的同时释放40%Ir电流输出功率电阻,整个工作过程由固态继电器配合可编程控制器完成。而发电机试验转速的变化调整需转速传感器、变频器和可编程控制器协调完成。工作参数如下附表1所示,如此反复进行2000小时循环试验. QC/T729-2005<<汽车用交流发电机技术条件>>标准中的第5.19.1条对发电机的耐久性试验有以以下要求：在规定的试验电压条件下，交流发电机耐久性试验按如下附表1所列的条件循环进行试验,环境温度为常温，试验时间为2000小时。每次连续试验时间不少于4h,试验过程中不允许进行保养和更换电刷。 

在整个试验过程中,当温度传感器感受到发电机壳体附近温度大于80℃时,可编程控制器将控制散热电机继电器接通散热电机,以给发电机鼓风散热.当发电机壳体温度传感器感受到发电机壳体附近温度小于70℃时,可编程控制器将断开散热电机继电器回路,散热电机,停止给发电机鼓风散热，如此模拟发电机在汽车机舱内的工作环境.显示面板上的报警指示灯和蜂鸣器会根据测试是否合格以发出报警信息。 

整个测试电路回路中均设有过电流保护装置,当发电机出现异常,导致整个回路电路电流过大超过110A时,主熔断丝会在45毫秒内自动熔断,以免安全事故的发生，可编程控制器内部控制程序中编写有定时器功能,当试验进行到规定的2000小时后,可编程控制器向变频器发出指令,使驱动电机停止工作.同时,散热风扇持续开启180秒后停止,以便发动机及驱动电机温度过高,出现损坏。另外,在可编程控制器控制程序中还设有断电记忆功能,即当在发电机试验过程中出现停电时,PLC内部能够记忆当前试验的进度,通电后能按照停电前未完成的测试状态继续试验.试验员也可通过用笔记本电脑与PLC通讯连接,查阅测试时间和进度等信息。 

本实用新型即可进行发电机耐久自动循环试验,也可切换为手动模式工作状态.当试验员按下手动/自动模式开关后,在手动工作模式状态下,试验员可通过变频器上的起动和调速按钮控制驱动电机在500r/min-12000r/min任意转速下运转.方便对发电机的快速故障检测和定速性能试验等工作.本实用新型特别设计运用了电阻箱和固态继电器，发电机的电流输出负荷可精确调整，为发电机各类产品的通用试验提供了保证。固态继电器为非触电继电器，除具有与电磁继电器一样的功能外，还具有逻辑电路兼容，耐振耐机械冲击，安装位置无限制，具有良好的防潮防霉防腐蚀性能，使用寿命是普通机械接触式继电器的数百倍，这为此发电机耐久性试验装置的可靠性提供了有力支撑。 

Claims (7)

1.一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，包括试验桌（16）、电器安装柜（2）、变频器（3）和发电机（10），所述发电机（10）固定设于所述试验桌（16）上，在所述试验桌（16）上还固定设有调速电机（8），所述调速电机（8）和所述发电机（10）通过驱动皮带（9）连接，所述变频器（3）设于所述电器安装柜（2）内，所述变频器（3）的输出端与所述调速电机（8）的输入端电连接，其特征在于：还包括可编程控制器（1）、传感器和固态继电器组（18），所述可编程控制器（1）固定设于所述电器安装柜（2）上，所述可编程控制器（1）的输出端与所述变频器（3）的输入端电连接，所述固态继电器组（18）设于所述电器安装柜（2）内，所述传感器固定设于所述试验桌（16）上，在所述电器安装柜（2）内还设有电流检测模块和电压检测模块，在所述试验桌（16）上固定设有散热电机（12）。

2.根据权利要求1所述的一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，其特征在于：在所述电器安装柜（2）内还设有电源适配箱（6）和电阻箱（5），在所述电器安装柜（2）上设有指示灯组（17）、显示面板（7）和控制开关按钮组（4），所述指示灯组（17）包括工作指示灯和手动模式指示灯，所述工作指示灯通过继电器与所述可编程控制器（1）电连接，所述手动模式指示灯通过手动模式切换开关与可编程控制器（1）电连接；在所述显示面板（7）上设有转速表、电流表和电压表；所述控制开关按钮组（4）包括启动运行按钮，所述启动运行按钮与所述可编程控制器（1）电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，其特征在于：所述可编程控制器（1）的输出端连接有报警装置。

4.根据权利要求3所述的一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，其特征在于：所述报警装置包括报警指示灯和蜂鸣器，所述报警指示灯和所述蜂鸣器均固定设于所述电器安装柜（2）上。

5.根据权利要求1所述的一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，其特征在于：所述传感器包括温度传感器（11）和转速传感器（15），所述温度传感器（11）和所述转速传感器（15）均固定设于所述发电机（10）周围。

6.根据权利要求1所述的一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，其特征在于：所述发电机（10）通过发电机固定支架（14）固定设于所述试验桌（16）上。

7.根据权利要求1所述的一种新型的车用交流发电机耐久性试验装置，其特征在于：在所述驱动皮带（9）下端设有皮带张紧装置（13）。