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负载平衡电阻的作用分析及其使用必要性探讨
姜国华(河海自动化仪器厂)
摘要 负载平衡电阻在摩托车电路中发挥着改善充电信号质量和保证充电、照明电路工作稳定可靠的作用。通用对摩托车充电、照明电压信号的波形测试分析,阐述了负载平衡电阻对摩托车充电、照明信号的影响,并就负载平衡电阻的使用必要性进行了探讨。
1、前言
磁电机供电系统中,负载平衡电阻的设置可以保证磁电机充电(照明)线圈(分用共源式)的负载在白天和晚上行驶时保持平衡。负载平衡电阻最早使用在不带电子稳压整流器的车辆上,其设置形式如图1所示。随着摩托车电路日趋完善,电子式稳压整流器在摩托车上普遍使用,其设置形式如图2所示。但是目前有人认为,既然平衡电阻之所以在图1所示电路中设置是为了解决白天照明负载不用时对蓄电池的过电压、过电流充电,那么使用了稳压整流器以后,磁电机充电(照明)线圈输出的电压相对稳定,平衡电阻也就没有设置的必要了。在这种观念的影响下,国内不少整车生产企业从其整车电路中取消了平衡电阻,而且从趋势上看,大有将平衡电阻作为一种落后的产物踢出现代摩托车电路之势。因此,对平衡电阻的作用进行深入的分析由此得出科学的结论是十分的必要。
2、负载平衡电阻作用的波形测试分析
2.1波形测试方案
为研究负载平衡电阻对摩托车充电、照明电路的影响,采用如下测试方案:
a.测试磁电机输出的照明电压原始波形及带载后的波形,分析负载对磁电机输出电压波形的影响。
b.接上稳压整流器,不接照明负载,测试照明信号波形及充电信号波形。
c.接稳压器,接照明负载测试照明信号及充电信号波形并与方案b测得的波形进行对比分析,研究照明负载对照明、充电信号的影响。
表1
测试工具及测试条件一览表
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工具名称
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工具配置及状况
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测试条件
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备注
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摩托车电路综合测试台
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配备LX-50T摩托车12V系统磁电机;采用变频无级调速
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将磁电机转速调定在4500r/min
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河海自动化仪器厂
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SR8二踪示波器
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配备10:1探头两根;仪器性能良好。频率旋钮设置在1
ms/div;信号电压值旋钮设置在2
V/div
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经频率微调旋纽及稳定性调速使波形稳定;信号电压值经校准
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HH-WZ-Ⅱ型稳压整流器
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带5.9Ω照明负载,不接充电负载时照明电压稳定在13。98V
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照明电压用DT9207数字万能表测得
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河海自动化仪器厂生产
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照明等效负载
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5.9Ω,相当于LX-50T摩托车照明(交流)负载
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阻值用DT9207数字万用表测得
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2.3波形分析
图3是照明电压原始波形与带载后照明电压波形对比图。图中,U'BC照明电压原始波形,这是一个尖峰很高的交变信号,其峰值电压有70V以上;U'BC是接上照明等效负载后的照明电压波形,与U'BC相比,其峰值降低近一半。可见,磁电机输出的照明电压信号在接上照明负载后发生了很大的变化,即变得更为平坦,这将更有利于控制和使用。产生这一变化的原因是:根据基尔霍夫电压定律,由磁电机照明线圈L1所构成的照明回路内各器件电压的代数和应等于零,于是有:
U"BC=U-RL1·IR
式中 U"BC——磁电面提供给负载的照明电压
U——磁电机照明线圈的感应电动势
RL1——照明线圈L1内阻
IR——负载电流
显然,在不接负载的情况下,U'BC与U是一回事,U"BC与U相比降低的部分实际上是降到RL1上去了。
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