[发明专利]电力发生器

说明书

本发明是Voogt于1986年8月14日申请的流水号为896482的待批的美国专利申请的部分申请的继续。

本发明涉及一种用于标准机动车辆交流发电机上的设备。它能选择进行焊接、操作电动工具，或者作为该交流发电机通常的充电器用途而对车辆电池进行充电。

本发明基于对机动车辆交流发电机所作的简单改进，使其输出可在提供焊接电流、适合于操纵电动工具的直流供电，或者对车辆电池提供充电电流（常规方式工作）之间变换。

已有技术的设备，例如Stroud等人的美国专利4330715和Smith的美国专利4599687已经提出连接在一种改进了的机动车辆交流发电机绕组上的二倍压电路。这种设备由于采用了大电容器和功率二极管，因此有效地提高了输出电压，使之足以驱动电动工具;以及因使用了开关使之可由一种运行方式转换到另一种方式。

Smith采用了三相两级二倍压电路，该电路使用了六只大电容器和八只功率二极管，但是交流发电机调节器不是标准车辆型的，而是为Smith设备专门设计的。因此，假如Smith的装置发生故障，没有备件，则电池或者不能充电或者过充电，并且遭受损坏。

Smith的电路是有缺点的：因为使用了大量的难以布线的大功率另部件，使制造成本增加，附件多使线路复杂化，同时增加了出故障的可能性。

Smith设备的其他缺点是电压倍增器总是与交流发电机A、C绕组相接，即使在交流发电机正常运转时亦如此。由于Smith设备不同交流发电机隔绝，因此在车辆运行时电容器一直充电。这样，在车辆正常运行时Smith设备有了故障就会造成车辆发生故障。

Smith设备还有一个缺点是它不能调节焊接电压输出。

Stroud等人采用了一级二倍压电路以及和Smith同样采用了一种非标准电压调节器。虽然Stroud等人用了较少的另部件，但是因为只有一级二倍压电路，所以不能提供足够的电力去驱动220和240伏电动工具。

Stroud等人的设备的其他缺点是将焊接插孔接点41和43放在与电动电源插孔R1同一位置上，在处于焊接方式时，把用电器或电动工具连接到电动电源插孔上由于低电压可能造成用电器损坏。

Stroud等人的设备的又一缺点是它不能对110伏电压输出或焊接电压输出进行调节。

最后，无论是Smith的还是Stroud等人的已有设备都有这样的缺陷，即它们没有提供适当的安全措施和设备保护电路或装置。

本发明的目的在于提供一种设备，用于操纵电动工具，如Smith的美国专利4599687所代表的、并记载在本发明的独立权利要求前序部分中的已有技术中已知的。该设备不需要专用的交流发电机和调节器结构，而可以与车辆的标准的交流发电机以及还可与标准的调节器连接使用。

本发明的进一步目的是提供适当的安全保护和装置的保护电路或保护设备，尤其是提供完善的超负荷保护、电压电流双重指示以及确保安全的焊接电压调节，还允许将两个或多个用电器同时并联在增加了的电动电源输出端上工作。

本发明的再一目的是减少部件数目，以降低成本和提高可靠性。

本发明涉及一种用于操纵电动工具并与皮带轮驱动的三相交流发电机相连接的装置。该交流发电机是一种标准的机动车辆交流发电机，它与一三相全波桥式整流器和一标准的电压调节器相连，使交流发电机的输出得以控制，以满足电池常规充电的需要。交流发电机的两相连接到一个电容性电压倍增器电路上，以便输出120伏或240伏的直流电压。通过一个与车辆电池相联的串联调节器电路检测输出电压并使其保持在所需的电压数值上，以控制通过该交流发电机场线圈（转子）上的电流。

电压倍增器电路包括两级二倍压电路。第一对串联的电容器连接在已经整流的交流发电机输出的正负端子之间。第一个阻塞二极管的正极与已经整流的交流发电机的正极输出端相连，而第二个阻塞二极管的负极与已经整流的交流发电机的负极输出端相连。第二对串联的电容器作为输出电容器连接在第一阻塞二极管的负极和第二阻塞二极管的正极之间。交流发电机的一个绕组的两端分别连接在第一对串联的电容器中间和第二对串联的电容器中间。

与上述已有技术相比，本发明不仅解决了安全和设备保护问题，还兼顾了以下优点：

1）减少了部件数目（从而提高了可靠性和降低了成本）;

2）合适的功率输出（电压为直流120V或240V）;

3）有效的单独的转换开关（多极）;