本實用新型總體涉及一種用于發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的浪涌抑制器故障的檢測系統(tǒng)，以防范電壓。更具體地，本實用新型涉及一種用于通知發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的浪涌抑制器的故障的聽覺警告系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

發(fā)電機(jī)系統(tǒng)（或發(fā)電機(jī)組）通常將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并且用作為負(fù)載的電壓源。發(fā)電機(jī)系統(tǒng)一般包括發(fā)電機(jī)和原動機(jī)（例如內(nèi)燃機(jī)）的組合。通常地，發(fā)電機(jī)可以包括轉(zhuǎn)子、定子和勵磁系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)向轉(zhuǎn)子提供勵磁電流，然后轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生電壓。通常地，浪涌抑制器通常被用于保護(hù)發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)。由于現(xiàn)代電子學(xué)對電源波動保持敏感，因此浪涌抑制器通常為切合的需求。更具體地，浪涌抑制器具有通過電壓浪涌抑制而使勵磁系統(tǒng)免受電損害的功能。在電涌的情況下，浪涌抑制器設(shè)計成通常是發(fā)生破壞性地故障。由于這種浪涌抑制器被連接在分流器中，因此浪涌抑制器的故障不會影響發(fā)電機(jī)的運行。一旦發(fā)生這樣的故障時，浪涌抑制器不能夠使勵磁系統(tǒng)免遭受進(jìn)一步的電涌。在這種情況下，勵磁系統(tǒng)暴露于電涌下且仍然容易受到潛在損壞。因此，可能需要及時地更換浪涌抑制器。然而，由于浪涌抑制器通常安裝在發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部，通常是難以觸及到的，因此浪涌抑制器的故障并不容易被檢測到。

如果有故障的浪涌抑制器無人管理，并且繼續(xù)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的運行，那么進(jìn)一步的電涌可能對勵磁系統(tǒng)造成相對明顯的損害。此外，這樣可能導(dǎo)致周圍部件的過度修理，其可引起不必要的成本、勞動和機(jī)器停車時間。因此，位于勵磁系統(tǒng)中的現(xiàn)存浪涌抑制器增補有損害檢測系統(tǒng)。損害檢測系統(tǒng)通常包括電子操作的警告系統(tǒng)或裝置。然而，這些系統(tǒng)依賴于外部電源，這使得勵磁系統(tǒng)體積龐大、復(fù)雜并且對于購買和維護(hù)通常是昂貴的。

歐洲專利公開號1,022,837公開了跨接在電源上的變阻器，以使設(shè)備免遭電壓尖峰。在‘837參考中，通過變阻器的電流尖峰由熱傳感器來監(jiān)測，其與微芯片相通信地起作用。該微芯片還接收來自遠(yuǎn)離變阻器的環(huán)境溫度傳感器的輸入。當(dāng)感測到的溫度之間的差異超過預(yù)定工作水平時，微芯片便發(fā)出警告信號。‘837參考討論了用于評估操作變阻器通過電子部件，例如熱傳感器、微芯片、LED和音頻發(fā)電機(jī)的狀況的供應(yīng)。然而，在發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的情況下，與變阻器一起安裝附加的電子部件可能是困難的工作，在這里，變阻器被安裝在難以觸及的位置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在解決與已知現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)聯(lián)的一個或多個問題。

本實用新型的各個方面涉及用于發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的聽覺警告系統(tǒng)。該發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包括至少一個浪涌抑制器和整流器組件。整流器組件聯(lián)接至發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子。整流器組件是可操作的以隨著發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，其可產(chǎn)生空氣流。該至少一個浪涌抑制器聯(lián)接至整流器組件。該至少一個浪涌抑制器包括表面部分?；诎l(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的過壓狀態(tài)，浪涌抑制器用于從工作狀態(tài)變化至故障狀態(tài)。聽覺警告系統(tǒng)包括聲音警報裝置和安裝板。聲音警報裝置包括與浪涌抑制器的表面部分相接合的進(jìn)氣口部分。在工作狀態(tài)下，浪涌抑制器的表面部分阻擋了空氣流至進(jìn)氣口部分的流體連通。安裝板附接至整流器組件。該安裝板包括第一部分和第二部分。第一部分被構(gòu)造成用于安裝浪涌抑制器。第二部分被構(gòu)造成用于安裝聲音警報裝置，以將空氣流通向進(jìn)氣口部分。浪涌抑制器的故障使空氣流流過聲音警報裝置的進(jìn)氣口部分。因而，產(chǎn)生了聽覺警報。

由于浪涌抑制器的位置不能接近，因而配置聽覺警告系統(tǒng)以檢測浪涌抑制器的故障狀態(tài)是有益的。這有助于工作人員及時地重置故障的浪涌抑制器，并因此檢測流向發(fā)電機(jī)部件的高DC電壓。因此，由于存在重置浪涌抑制器的警示通知，所以發(fā)電機(jī)的部件得以保護(hù)。

所公開的聽覺警告系統(tǒng)配備有聲音警報裝置，其是機(jī)械裝置。因此，對于布線以及其他電子部件的需求是可忽略不計的，如同具有典型的電子聽覺警告裝置那樣。這使得該系統(tǒng)通常體積較小、結(jié)構(gòu)簡化，且成本低。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型的構(gòu)思的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的透視圖；

圖2是根據(jù)本實用新型的構(gòu)思的圖1的與勵磁系統(tǒng)結(jié)合的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型的構(gòu)思的圖2的勵磁系統(tǒng)的主視圖；

圖4是根據(jù)本實用新型的構(gòu)思的用于圖2的勵磁系統(tǒng)的聽覺警告系統(tǒng)的透視圖，且具有位于工作狀態(tài)下的浪涌抑制器；以及

圖5是根據(jù)本實用新型的構(gòu)思的圖4的聽覺警告系統(tǒng)的透視圖，且具有位于故障狀態(tài)下的浪涌抑制器。

具體實施方式

參考圖1，這里示出了發(fā)電機(jī)系統(tǒng)10。下面的說明發(fā)電機(jī)系統(tǒng)10將稱作為發(fā)電機(jī)組10。發(fā)電機(jī)組10可以是被配置成用于供應(yīng)電力至外部負(fù)載的電源系統(tǒng)（未示出）的一部分。

發(fā)電機(jī)組12包括前端12和后端14。發(fā)電機(jī)組10包括基座框架16、發(fā)電機(jī)接線盒18、原動機(jī)20、發(fā)電機(jī)22和熱交換器24?；蚣?6形成了用于發(fā)電機(jī)接線盒18、發(fā)電機(jī)22、原動機(jī)20和熱交換器24的安裝件。熱交換器24位于前端12處。熱交換器24提供連續(xù)的冷卻空氣循環(huán)。熱交換器24可包括散熱器、空對空后冷卻器或類似裝置。

發(fā)電機(jī)接線盒18位于后端14且被連接至發(fā)電機(jī)22。轉(zhuǎn)子軸26（圖2）從原動機(jī)20延伸且驅(qū)動地聯(lián)接至發(fā)電機(jī)22。原動機(jī)20可以為熱發(fā)動機(jī)的類型，其可被操作用于通過空氣和燃料的混合物的燃燒來產(chǎn)生機(jī)械能，其可包括柴油機(jī)、汽油發(fā)動機(jī)、汽油機(jī)和氣體燃料動力發(fā)動機(jī)。

發(fā)電機(jī)22可以是能量產(chǎn)生裝置，其被機(jī)械地聯(lián)接以接收來自原動機(jī)20的能量且其將機(jī)械能的至少一部分轉(zhuǎn)換成電能。例如，發(fā)電機(jī)22可體現(xiàn)為直接地聯(lián)接至原動機(jī)20的曲軸的三相高壓交流（AC）同步發(fā)電機(jī)。

參考圖2，這里示出了發(fā)電機(jī)組10的示意圖，其示出了發(fā)電機(jī)部件和原動機(jī)20。發(fā)電機(jī)22包括電壓調(diào)節(jié)器28、勵磁系統(tǒng)30、主定子32、主轉(zhuǎn)子34和輸出負(fù)載36。電壓調(diào)節(jié)器28可被連接至永磁體定子（未示出）或外部電源（未示出），以將AC電壓供應(yīng)至電壓調(diào)節(jié)器28。電壓調(diào)節(jié)器28使用AC電壓作為電源且然后將AC電壓轉(zhuǎn)換成直流（DC）電壓，以輸出至勵磁系統(tǒng)30。勵磁系統(tǒng)30與用于電源的電壓調(diào)節(jié)器28相電連通。

勵磁系統(tǒng)30包括勵磁器轉(zhuǎn)子38、勵磁器定子40和整流器組件42。勵磁器定子40被連接至電壓調(diào)節(jié)器28，其將作為場電源的DC電壓供應(yīng)至勵磁器定子40。勵磁器定子40接收DC電流且產(chǎn)生磁場。勵磁器定子40鄰近勵磁器轉(zhuǎn)子38。

勵磁器轉(zhuǎn)子38被安裝在轉(zhuǎn)子軸26上。勵磁器轉(zhuǎn)子38被提供用于感應(yīng)由勵磁器定子40的磁場產(chǎn)生的AC電壓。AC電壓被提供至整流器組件42。整流器組件42與主轉(zhuǎn)子34相電連通。

主轉(zhuǎn)子34被限定為任意旋轉(zhuǎn)卷繞或旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，當(dāng)供有DC電流時，其被用作為旋轉(zhuǎn)磁場（根據(jù)法拉第定律）。主轉(zhuǎn)子34裝配在轉(zhuǎn)子軸26上。主轉(zhuǎn)子34與勵磁系統(tǒng)30相電連通。主轉(zhuǎn)子34由主定子32圍繞，且具有在主轉(zhuǎn)子34與主定子32之間限定的一些間隙。主定子32為固定電樞。主定子32與輸出負(fù)載36相電連通。

參照圖3，示出了勵磁系統(tǒng)30的勵磁器定子40。如所示，勵磁器定子40包圍勵磁器轉(zhuǎn)子38和整流器組件42。整流器組件42通常為旋轉(zhuǎn)組件，其接合至轉(zhuǎn)子軸26并與主轉(zhuǎn)子34（圖2）一起旋轉(zhuǎn)。這樣，整流器組件42與轉(zhuǎn)子軸26一起旋轉(zhuǎn)。整流器組件42的旋轉(zhuǎn)沿整流器組件42旋轉(zhuǎn)的方向46生成空氣流44。整流器組件42典型地由為了將AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓的部件組成。整流器組件42包括整流器基板48和聽覺警告系統(tǒng)50。

在所示實施例中，整流器基板48在形狀上為圓形。整流器基板48構(gòu)造為安裝二極管板52和聽覺警告系統(tǒng)50。如圖3所示，聽覺警告系統(tǒng)50定位在整流器基板48上。

參照圖3和圖4，在所示實施例中，聽覺警告系統(tǒng)50包括安裝板54、浪涌抑制器56和聲音警報裝置58。安裝板54安裝到整流器基板48上。安裝板54包括T形金屬結(jié)構(gòu)。安裝板54包括第一部分60和第二部分62。第一部分60為具有大致的圓角的矩形條，雖然圓角可以是經(jīng)倒角的。第一部分60包括第一端64、中間部分66和第二端68。第一端64包括用于經(jīng)由第一緊固件螺栓72附接至整流器基板48的第一孔70。類似地，第一端68包括用于經(jīng)由第二緊固件螺栓76附接至整流器基板48的第二孔74。中間部分66限定在第一端64和第二端68之間以經(jīng)由可以為導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的兩個安裝結(jié)構(gòu)78安裝到浪涌抑制器56。浪涌抑制器56大致定位在第一部分60的中心區(qū)域中。

第二部分62為大致的矩形條，該矩形條包括第一端80和第二端82。第一端80一體地附接至中間部分66使得第二部分62相對于第一部分60垂直地放置。第二端82包括用于經(jīng)由第三緊固件螺栓86（圖3）將安裝板54附接到整流器基板48的第三孔84。第二部分62配備用于安裝聲音警報裝置58，使得聲音警報裝置58指向浪涌抑制器56。

浪涌抑制器56設(shè)計成保護(hù)勵磁系統(tǒng)30免受電壓尖峰。浪涌抑制器56試圖通過消除高于安全閾值水平的不需要的電壓（其為嵌位電壓）來的限制供給到主轉(zhuǎn)子34的DC電壓。浪涌抑制器56在形狀上為圓形，且相對于安裝板54的第一部分60垂直地布置。浪涌抑制器56為壓電式可變電阻器或金屬氧化物變阻器。浪涌抑制器56可以由定位在兩個金屬板之間的其他金屬氧化物矩陣中的燒結(jié)粒狀氧化鋅組成。浪涌抑制器56包括彼此相對的第一表面部分88和第二表面部分90。第一表面部分88指向聲音警報裝置58。第二表面部分90指向整流器組件42的空氣流44。浪涌抑制器56可基于發(fā)電機(jī)電路（未示出）中的過壓狀態(tài)從工作狀態(tài)（圖4）切換到故障狀態(tài)（圖5）。

聲音警報裝置58示出為圖3和圖4中的哨。聲音警報裝置58由塑料組成且可以顯示出曼陀林形結(jié)構(gòu)。在當(dāng)前實施例中，聲音警報裝置58被膠合至安裝板54，安裝版58支撐聲音警報裝置58的結(jié)構(gòu)。然而，聲音警報裝置58可以通過其他裝置，比如安裝支架、條、帶等等保持就位。聲音警報裝置58包括進(jìn)氣口部分92、頸部94和端部96。進(jìn)氣口部分92在形狀上為截頭圓錐形。進(jìn)氣口部分92與浪涌抑制器56的第一表面部分分88接合。進(jìn)氣口部分92可包括膠合至浪涌抑制器56的第一表面部分88的邊緣的外圍（未示出）。這導(dǎo)致處于工作狀態(tài)的抵靠進(jìn)氣口部分92的浪涌抑制器56的堵塞。

頸部94包括第一端98和第二端100。第一端98與進(jìn)氣口部分92連通。頸部94包括限定在第一端98和第二端100之間的導(dǎo)管以允許流動通過進(jìn)氣口部分92的空氣通過。頸部94的第二端100與端部96流體連通。

端部96膠合至第二部分62以允許聲音警報裝置58附接至安裝板54。端部96包括頂部102和基座部分104。端部96還可包括聲音腔室（未示出），其然后允許空氣流動通過并離開聲音警報裝置58，從而產(chǎn)生聲音。頂部102為平坦表面并包括矩形槽106。矩形槽106設(shè)置用于經(jīng)由進(jìn)氣口部分92流入頸部94的空氣的排出?；糠?04在形狀上為圓形或橢圓形，且膠合成與安裝板54的第二部分62接觸。在實施例中，聲音警報裝置58可以是由于通過進(jìn)氣口部分92的空氣流44而產(chǎn)生聲音的機(jī)械裝置。

參照圖5，示出了處于故障狀態(tài)的浪涌抑制器56。在故障狀態(tài)，第一表面部分88和第二表面部分90被破壞，這導(dǎo)致浪涌抑制器56中的空腔108的形成?？涨?08允許空氣流44進(jìn)入聲音警報裝置58的進(jìn)氣口部分92。

工業(yè)實用性

在工作中，例如，當(dāng)原動機(jī)20開始經(jīng)由附接至原動機(jī)20的柔性接合件轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子軸26時，永磁體轉(zhuǎn)子（未示出）在永磁體定子（未示出）中感應(yīng)出AC電壓。然后，永磁體定子（未示出）向電壓調(diào)節(jié)器28提供AC電流。因此，電壓調(diào)節(jié)器28被供電。在另一個實例中，電壓調(diào)節(jié)器28可以經(jīng)由外部電源（未示出）被供電。電壓調(diào)節(jié)器28將AC電壓轉(zhuǎn)換成供給到勵磁系統(tǒng)30的勵磁器定子40的DC電壓。這在勵磁器定子40中產(chǎn)生磁場。勵磁器定子40的磁場在勵磁器轉(zhuǎn)子38中感應(yīng)出AC電壓。AC電壓然后流到整流器組件42用于在供給到主轉(zhuǎn)子34之前從AC電壓轉(zhuǎn)換到DC電壓。當(dāng)DC電壓供給到主轉(zhuǎn)子34時，在主轉(zhuǎn)子34中生成磁場。主轉(zhuǎn)子34中的磁場生成在主定子32中感應(yīng)出AC電壓。主定子32然后將AC電壓供給到輸出負(fù)載36。

供給到整流器組件42的AC電壓必須被監(jiān)測以確定發(fā)電機(jī)電路（未示出）中的線路電壓是否低于閾值水平。當(dāng)線路電壓低于閾值水平時，浪涌抑制器56處于工作狀態(tài)。在工作狀態(tài)，浪涌抑制器56未擾動，且浪涌抑制器56的第一表面部分88與聲音警報裝置58的進(jìn)氣口部分92接合。這阻擋空氣流44到進(jìn)氣口部分92的流體連通。因此，沒有警報。然而，當(dāng)具有電壓尖峰、或電涌時，浪涌抑制器56出故障使得第一表面部分88和第二表面部分90破裂，且形成空腔108。這種現(xiàn)象為空氣流44經(jīng)由空腔108滲透浪涌抑制器56并通過進(jìn)氣口部分92進(jìn)入到聲音警報裝置58形成了通路。通過進(jìn)氣口部分92進(jìn)入的空氣的整個部分通過矩形槽106排出。這導(dǎo)致聲波的產(chǎn)生。因此，產(chǎn)生聽覺警告，以響應(yīng)于指向聲音警報裝置58的空氣流44，且可以警告操作員以重置故障的浪涌抑制器56。

由于浪涌抑制器56的位置不能接近，故應(yīng)用聽覺警告系統(tǒng)50以檢測浪涌抑制器56的故障狀態(tài)是有益的。這有助于操作員及時地重置故障的浪涌抑制器56，并因此檢測流向發(fā)電機(jī)部件的高DC電壓。因此，由于存在重置浪涌抑制器56的通知，故發(fā)電機(jī)22的部件得以保護(hù)。

有利的是，所公開的聽覺警告系統(tǒng)50配備有聲音警報裝置58，其是機(jī)械裝置。因此，對于布線以及其他電子部件的需求是可忽略不計的，如同具有典型的電子聽覺警告裝置那樣。這使得該系統(tǒng)通常體積較小且較不復(fù)雜。此外，包含較低的成本。

本實用新型的許多特征和優(yōu)點從詳細(xì)的說明書中顯而易見，并且因此旨在通過所附的權(quán)利要求書來覆蓋本實用新型的落在其實際精神和范圍內(nèi)的所有這些特征和優(yōu)點。此外，由于對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言會容易地進(jìn)行各種修改和變形，因而不期望將本實用新型限制于本文說明和描述的精確構(gòu)造和操作。因此，所有合適的修改和等同物都可屬于落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。