CN2086223U - 一种车用道路照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适合小型机动车晚间道 路照明用的车用道路照明装置，它采用发电机中二至 三个定子绕组顺序串联构成一个电源输出支路，并通 过一个设置的自动转换器与前大灯泡的单灯丝或双 灯丝相连，从而使发电机转子不论低速还是高速运 行，均能使前大灯泡有足够的照明亮度，为小型机动 车晚间行车安全提供了重要的条件。

Description

本实用新型涉及一种车用道路照明装置，特别是一种适合于小型机动车晚间道路照明的车用道路照明装置。

现有的小型机动车，如三轮机动车、手扶拖拉机上装备的车用道路照明装置具有装在发动机上的永磁式单相三路交流发电机，该发电机包括固定在飞轮上的由六块异性永磁钢组成的圆环转子，转子外围有三个带月牙形铁芯的定子绕组位于发动机主轴承盖上，各定子绕组互相独立，引出线连在与定子壳绝缘的接线桩上，照明用的前大灯泡中的单丝或并联双丝与任一定子绕组相应的一对接线桩连接，如北京科技出版社1988年5月出版的《195型／1100型柴油机使用与维修》一书清楚地介绍了这一照明装置，当转子随发动机飞轮转动时，利用转子的磁场旋转切割定子绕组，定子绕组便能发出为前大灯泡提供照明用的电压。这种车用道路照明装置，由于前大灯泡只能获得单个定子绕组输出的电压，因而机动车晚间在复杂道路上慢速行驶时，因与发动机相连的转子低速运转，定子绕组提供的输出电压低，前大灯泡亮度小，不足以照清前进道路，行车很不安全；虽然可提高发动机转速，并通过变速低速行驶，以提高前大灯泡亮度，然而因耗油多，不经济，很少采用。

本实用新型的目的是提供一种实用的车用道路照明装置，它不但在发电机转子低速运转时，前大灯泡发出明亮的照明光，而且在转子高速运转时，也不会烧坏前大灯泡。

为达到上述目的，本实用新型在不改变上述发电机结构基础上，采用二至三个定子绕组串联形成的电源输出支路，并设一个与该电源输出支路相连的自动转换器，所述的电源输出支路一端与前大灯泡中串联双丝一头相连，其电源输出支路的另一端通过所述的自动转换器具有与前大灯泡中的单丝、串联双丝相并联的两种工作状态。当转子低速运转时，所述的自动转换器使前大灯泡中的单丝并联于电源输出支路两端，此时电源输出支路提供给前大灯泡单丝的电压为二至三个定子绕组单独产生交流电压的迭加值，电压较高，前大灯泡的光亮度较大；当转子随发动机提高转速，使电源输出支路供给前大灯泡单丝的电压达到或超过一定值时，所述的自动转换器动作，将原先并于电源输出支路的前大灯泡单丝自动转换至串联的双丝，这时电源输出支路的负载－前大灯泡双丝电阴加大，使该支路的输出电流减少，灯丝的发光强度减弱，然而由于发光面积的加大，故前大灯泡总的光亮度与转换前瞬时的光亮度相比，变化不明显；当转子随发动机处于最高转速时，电源输出支路电势很高，但因其支路中的定子绕阻存在一定的内电阻，随输出电流的增加，内压降随之增大，加于前大灯泡中双丝上的电压仍不超出前大灯泡双丝的最高耐压值，故前大灯泡不会被烧毁。

上述的自动转换器具有一个与前大灯泡串联双丝的一头，中间头分别连接的带有常闭常开触头的继电器，一个与继电器中电磁铁线圈相连，用于控制继电器动作的开关电路及一个分别与开关电路和电源输出支路连接的整流滤波器所组成。所述的整流滤波器将电源输出支路的交流电压转化为直流电压，以作为开关电路的工作电压和转换的信号。当电源输出支路两端的交流电压达到或超过一定值时，该交流电压经整流滤波送入开关电路，开关电路导通，与开关电路相连的继电器动作，使并于电源输出支路两端上的前大灯泡单丝转换至串联的双丝。上述的开关电路具有与所述的整流滤波器输出的正端和负端之间串联的分压支路，其分压支路的分压点通过一个保护电阻与开关电子元件  的控制极相连，开关电子元件的输出端与整流滤波器的正端之间串有继电器电磁铁线圈。所述的开关电子元件为开关晶体管，也可以为开关型集成块。

由于本实用新型采用二至三个定子绕组串联构成的电源输出支路，同样的发电机转子转速下，它的输出电压较高；当输出电压达到或超过一定值时，所设的自动转换器能自动将耐压值较高的前大灯泡双丝并于电源输出支路上，确保前大灯泡在发电机转子低速、高速运转时均有足够的照明亮度，以适应小型机动车晚间行驶的需要。同时该装置除增设一个自动转换器外，对发电机的结构几乎不作改变，适合小型机动车发动机制造厂的生产和修配厂的改装。根据实物测试，当采用6V15W／12V30W前大灯泡，在转子转速600r／min时，前大灯泡单丝并于电源输出支路两端的电压为5.5V，而当转子转速达2000r／min高速时，前大灯泡串联双丝并于电源输出支路两端的电压小于14V，此电压对前大灯泡来讲是可以承受的。

下面结合附图中的实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型实施例的电路原理图。

图2是图1实施例车用道路照明装置发电机的结构示意图。

图3是图2的纵向剖面图。

图4是图1实施例车用道路照明装置中自动转换器立体图。

图5是图1实施例车用道路照明装置中的前大灯结构示意图。

在图1所示的电路原理图中，车用道路照明装置包括一个永磁式单路交流发电机1，该发电机中的三个定子绕组2、4、5顺序串联，形成一个输出电压随转子转速而变的电源输出支路3。

该车用道路照明装置又包括一个与电源输出支路3两端23、24相连的自动转换器，它由整流全桥和滤波电容构成的整流滤波器、开关电路、继电器所组成。整流滤波器输入端并于电源输出支路两端23、24，整流滤波器10的输出端20、21，为开关电路提供一个直流电压。开关电路11含有一个由电阻13和可调电阻12相串联的分压支路连于整流滤波器10输出的正端20和负端21之间、一个分别同分压支路分压点19与开关品体管17控制极18相连的保护电阻14，一个开关品体管17，它的射极与整流滤波器输出端相连，其集电极16通过继电器15电磁线圈与上述的正端20相连。

该车用道路照明装置还包括一个具有双丝的前大灯泡22，双丝的一头6与电源输出支路一端23相连，双丝的另一头、中间头7分别与继电器中的常开触头、常闭触头相连接，继电器15中的活动簧片8连于电源输出支路的另一端上。

该车用道路照明装置是这样工作的：当发电机1转子随机动车发动机主轴低速运转时，电源输出支路两端的交流电压尚未达到前大灯泡22单丝额定值，该交流电压经整流滤波和分压后，送至开关晶体管17的电压低于开关管的导通阀值，开关管17截止，继电器15不工作，，与前大灯22单丝一端，即双丝的中间头7相连的常闭触头，通过活动簧片8与电源输出支路一端相连，这时，由三个定子绕组2、4、5迭加的交流电压加于前大灯22的单丝上，前大灯22的亮度较大。当发电机1转子加速，使电源输出支路3两端的交流电压达到或超过前大灯22单丝额定值时，该交流电压经整流滤波分压后，送到开关管17控制极的电压达到开关管导通阀值时，开关管由截止转为导通，与开关管17集电极相连的继电器5被吸合，继电器中的活动簧片离开常闭触头，与常开触头接触，从而前大灯串联的双丝并于电源输出支路3两端上，此时，双灯丝的发光强度减弱，然而前大灯灯丝面积的增大，总的光亮度变化不明显。当发电机1转子处于最高转速时，开关管处于饱和导通状态，继电器15继续吸合，使并于电源输出支路两端的前大灯泡22中串联双丝发出更高的光亮度。当发电机1转子减速，使电源输出支路3加于前大灯泡22中串联双丝上的电压低于前大灯泡中单丝额定值时，开关管17由导通转为截止，继电器15被释放，这时前大灯泡中单丝并于电源输出支路两端上。以上过程能再次重复，从而达到发电机1转子低速、高速运行，前大灯泡均能提供足够的光亮度，从而满足机动车晚间安全行驶的需要。

图2～图5是按上述原理设计而成的车用道路照明装置结构示意图。

在图2、图3中，用于小型机动车道路照明用的车用道路照明装置发电机的定子外壳26直接安装在发动机主轴承盖33左方，这样主轴承盖就作为发电机的固定座，定子外壳26外圆柱面与从主轴承盖33伸出的主轴36同轴，外壳26的底面上装有三个圆周均布的呈月牙形的铁芯25、32、29，铁芯上绕有线圈，成为定子绕组2、4、5，三个绕组引出线顺序串联，形成一个电源输出支路，该支路两端的引出线分别与定子壳26上的两个与定子壳绝缘的接线柱27、28相连。在三个定子绕组铁芯25、32、29形成的内圆柱面内有一个转子30，它由六块异性永磁钢借助一个圆环31装于飞轮35内侧凸肩上，六块永磁钢圆周均布，并呈异极性排布，塑铸在圆环31的外圆柱面上。一个内径比定子壳26外径稍大的套在定子壳26外起防尘，防杂物进入发电机内的罩盖34装在飞轮31内侧凸肩上。

在图4中，自动转换器的盒子37内装有一块印刷电路板38，该电路板38上布置有继电器15、整流滤波器10及由电阻、可调电阻、保护电阻、开关晶体管组成的开关电路。在盒子37的侧面上有四个与印刷电路板有关元器件相连的接线柱39、40、41、42，并通过这四个接线柱和绝缘导线与发电机1、前大灯泡22分别相连（图中未示出）。

在图5中，照明用的前大灯具有一个6V15W／12V30W的双丝灯泡22，它装于带反光镜43的灯座44中，反光镜43前有一散光玻璃45，借助发光镜边缘的箍圈46及卡簧47组合在一起，并用螺钉48固定在外壳49上，灯座上有三根导线引出壳外，可与自动转换器盒子上对应接线柱相连。灯壳49下部支架50内有一个球面的固定螺柱51，以便前大灯固定在机动车的合适位置上。

Claims (4)

1、一种供小型机动车晚间道路照明的车用道路照明装置，具有一个永磁材料制成的转子，转子外围至少有二个带铁芯的定子绕组和一个具有双丝的前大灯泡，其特征在于有一个自动转换器，该自动转换器与二至三个所述的定子绕组顺序串联形成的电源输出支路相连，所述的电源输出支路一端与前大灯泡中串联双丝的一头相连，其电源输出支路的另一端通过所述的自动转换器具有与前大灯泡中的单丝、串联双丝相并联的二种工作状态。

2、按权利要求1所述的车用道路照明装置，其特征在于所述的自动转换器具有一个与前大灯泡串联双丝的一头（9）、中间头（7）分别连接的带有常闭常开触头的继电器（15）一个与继电器（15）中电磁线圈相连用于控制继电器动作的开关电路（11）及一个分别与开关电路（11）和电源输出支路（3）连接的整流滤波器（10）所组成。

3、按权利要求2所述的车用道路照明装置，其特征在于所述的开关电路具有一个由电阻（13）、可调电阻（12）串联的分压支路并于所述的整流滤波器输出的正端（20）和负端（21）之间，所述的分压支路的分压点（19）通过一个保护电阻（14）与一个开关电子元件（17）的控制端（18）相连，开关电子元件（17）的输出端（16）通过所述的继电器（15）电磁线圈与整流滤波器（10）输出端相连。

4、按权利要求3所述的车用道路照明装置，其特征在于所述的开关电子元件（17）可以是开关晶体管，也可以是开关型集成块。

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