汽車多功能電子搭鐵控制開關的設計應用
在實際使用中，載貨汽車的電源電路及配件在性能和技術方面存在的不足是顯而易見的。為此，我們研制出一種汽車多功能電子搭鐵控制開關，成功地解決了存在的問題。
該搭鐵開關的主要功能有：①產生起動失控故障時，自動切斷總電源；②熄火停用時，在未關掉用電電器或未斷開電源搭鐵開關一段時間后，自動切斷總電源；③需要起動車輛或故障消除后，自動復位通電，可順利起動車輛，保護了蓄電池和起動機，實現了機械設備（如汽車、拖拉機、發(fā)電機、坦克以及油田用作業(yè)機、通并機等）電源電路的自動控制。
實踐證明，汽車多功能電子搭鐵控制開關具有自動化程度高、安全可靠、可操作性強、成本低廉、適用性強等特點，具有廣闊的推廣前景。該搭鐵開關已獲國家實用新型專利（專利號ZL2003 20106600.3）。
1.傳統(tǒng)搭鐵制控開關存在的不足
1）起動時經常產生起動失控故障，即起動機的小齒輪與發(fā)動機飛輪齒圈分離不開。究其原因主要是：①起動電流大，使起動機上的電磁開關觸點燒蝕、拉毛，加上保養(yǎng)不及時，起動機回位機構由于臟污而發(fā)卡，致使起動機電磁開關觸點粘連；②機油溫度低、粘度大（尤其是在冬季），導致起動時發(fā)動機沉重，使起動機與發(fā)動機飛輪齒圈分離不開。發(fā)生起動失控故障后，若不能及時加以調試，會造成起動機或蓄電池損壞、報廢，嚴重的甚至造成事故。
2）機械式搭鐵控制開關雖然簡單實用，但熄火停用時，有可能忘記斷開電源搭鐵開關，使得蓄電池放電、虧電，致使蓄電池損壞。另外，在重新起動工作時，由于蓄電池電量不足或損壞，使機械設備無法正常工作。
3）安全、可靠性相對較低，不能實現自動控制，需要人工操作。
2.多功能電子搭鐵控制開關的結構及性能
多功能電子搭鐵控制開關主要由四大部分組成:a ）起動失控控制電路；b）電磁式繼電器；c ） IC集成自動斷電電路；d）三端穩(wěn)壓電路，其電路見圖1，各部分的邏輯結構見圖2。
由圖1可見，起動失控控制電路a連接在起動機與電磁式繼電器b之間，IC集成自動斷電電路c連接在三端穩(wěn)壓電路d和蓄電池上，電磁式繼電器b連接在蓄電池與起動機之間，三端穩(wěn)壓電路d連接在蓄電池上。
多功能電子搭鐵控制開關的主要性能：
1）產生起動失控故障時，電子搭鐵控制開關自動斷電，使起動機不再運轉，從而保護起動機和蓄電池不被損壞。故障消除5s后，控制開關自動復位，可繼續(xù)進行下一次正常起動。
2）汽車停止運轉10min后，電子搭鐵控制開關自動斷電，切斷汽車搭鐵回路,以防止蓄電池漏申，重新起動車輛時，只需按一下復位按鈕，電路便可自動接通。
3）負載電流：0～800A/min。
4）靈敏度：≤1μs。
5）延時誤差：≤2％。
3.多功能電子搭鐵控制開關的優(yōu)點
多功能電子搭鐵控制開關研制成功后，在我公司64輛載貨汽車上投入使用。實際應用證明，該開關克服了現有機械式搭鐵開關和電磁式搭鐵開關技術上的不足，具有以下顯著優(yōu)點：
1）功能多，既能控制起動失效，又能自動復位通電，且停機時能自動切斷電源；
2）自動化程度高，無需人工調試控制，可操作性強；
3）系統(tǒng)裝置無漏電，安全可靠；
4）結構簡單，安裝維修方便；
5）可在多種工況下工作，適用性強，具有很好的推廣價值。
4.技術經濟效益
1）成功地解決了機械設備存在的起動失控故障，避免了人身、設備事故的發(fā)生，安全性強；
2）減少汽車蓄電池、起動機的損壞與報廢，節(jié)約了材料，并減少了更換、維修的工時損失；
3）減輕了作業(yè)人員的勞動強度；
4）生產保障及時。
該搭鐵開關的主要功能有：①產生起動失控故障時，自動切斷總電源；②熄火停用時，在未關掉用電電器或未斷開電源搭鐵開關一段時間后，自動切斷總電源；③需要起動車輛或故障消除后，自動復位通電，可順利起動車輛，保護了蓄電池和起動機，實現了機械設備（如汽車、拖拉機、發(fā)電機、坦克以及油田用作業(yè)機、通并機等）電源電路的自動控制。
實踐證明，汽車多功能電子搭鐵控制開關具有自動化程度高、安全可靠、可操作性強、成本低廉、適用性強等特點，具有廣闊的推廣前景。該搭鐵開關已獲國家實用新型專利（專利號ZL2003 20106600.3）。
1.傳統(tǒng)搭鐵制控開關存在的不足
1）起動時經常產生起動失控故障，即起動機的小齒輪與發(fā)動機飛輪齒圈分離不開。究其原因主要是：①起動電流大，使起動機上的電磁開關觸點燒蝕、拉毛，加上保養(yǎng)不及時，起動機回位機構由于臟污而發(fā)卡，致使起動機電磁開關觸點粘連；②機油溫度低、粘度大（尤其是在冬季），導致起動時發(fā)動機沉重，使起動機與發(fā)動機飛輪齒圈分離不開。發(fā)生起動失控故障后，若不能及時加以調試，會造成起動機或蓄電池損壞、報廢，嚴重的甚至造成事故。
2）機械式搭鐵控制開關雖然簡單實用，但熄火停用時，有可能忘記斷開電源搭鐵開關，使得蓄電池放電、虧電，致使蓄電池損壞。另外，在重新起動工作時，由于蓄電池電量不足或損壞，使機械設備無法正常工作。
3）安全、可靠性相對較低，不能實現自動控制，需要人工操作。
2.多功能電子搭鐵控制開關的結構及性能
多功能電子搭鐵控制開關主要由四大部分組成:a ）起動失控控制電路；b）電磁式繼電器；c ） IC集成自動斷電電路；d）三端穩(wěn)壓電路，其電路見圖1，各部分的邏輯結構見圖2。
由圖1可見，起動失控控制電路a連接在起動機與電磁式繼電器b之間，IC集成自動斷電電路c連接在三端穩(wěn)壓電路d和蓄電池上，電磁式繼電器b連接在蓄電池與起動機之間，三端穩(wěn)壓電路d連接在蓄電池上。
多功能電子搭鐵控制開關的主要性能：
1）產生起動失控故障時，電子搭鐵控制開關自動斷電，使起動機不再運轉，從而保護起動機和蓄電池不被損壞。故障消除5s后，控制開關自動復位，可繼續(xù)進行下一次正常起動。
2）汽車停止運轉10min后，電子搭鐵控制開關自動斷電，切斷汽車搭鐵回路,以防止蓄電池漏申，重新起動車輛時，只需按一下復位按鈕，電路便可自動接通。
3）負載電流：0～800A/min。
4）靈敏度：≤1μs。
5）延時誤差：≤2％。
3.多功能電子搭鐵控制開關的優(yōu)點
多功能電子搭鐵控制開關研制成功后，在我公司64輛載貨汽車上投入使用。實際應用證明，該開關克服了現有機械式搭鐵開關和電磁式搭鐵開關技術上的不足，具有以下顯著優(yōu)點：
1）功能多，既能控制起動失效，又能自動復位通電，且停機時能自動切斷電源；
2）自動化程度高，無需人工調試控制，可操作性強；
3）系統(tǒng)裝置無漏電，安全可靠；
4）結構簡單，安裝維修方便；
5）可在多種工況下工作，適用性強，具有很好的推廣價值。
4.技術經濟效益
1）成功地解決了機械設備存在的起動失控故障，避免了人身、設備事故的發(fā)生，安全性強；
2）減少汽車蓄電池、起動機的損壞與報廢，節(jié)約了材料，并減少了更換、維修的工時損失；
3）減輕了作業(yè)人員的勞動強度；
4）生產保障及時。
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