ГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1997 года по МПК H02K13/00 H02K19/36 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к автомобильным электрическим генераторам переменного тока со встроенными регуляторами напряжения.

Известен генератор переменного тока типа Г221-3701, содержащий статор, подшипниковые щиты, выпрямительное устройство, ротор с обмоткой возбуждения и контактными кольцами, щеточный узел, включающий в себя корпус, крышку и щетки с клеммами, работающий совместно с регулятором напряжения 121.3702 (РР380) ( Василевский В.И.и др. Автомобильные генераторы. 1985 г, стр. 39). Недостатком данного устройства (генератор Г221-регулятор 121.3702) является то, что генератор устанавливается на двигателе, а регулятор в подкапотной зоне кузова автомобиля; для соединения генератора и регулятора необходим специальный пучок проводов, включающий в себя проводники, соединительные клеммы и колодки; для крепления регулятора на кузове необходимы крепежные детали, платики на кузове с резьбовыми отверстиями, обеспечивающими электроконтакт, т.к. кузов автомобиля выполняет роль одного из проводников электрической системы автомобиля. Наличие проводников, резьбовых и клеммных соединений вносит погрешности в работу систему генератор-регулятор напряжения.

Этот недостаток устранен в техническом решении (а.св. СССР N 1457084, кл. Н 02 К 13/00, 1988), представляющий собой генераторную установку, содержащую асинхронный генератор переменного тока с ротором с валом и обмоткой возбуждения, регулятор напряжения и щеткодержатель со щетками. В прототипе регулятор напряжения соединен со щеткодержателем алюминиевым кожухом и пластмассовым изолирующим основанием с помощью двух винтов. Полученная таким образом сборка "щеткодержатель с регулятором" крепится к подшипниковому щиту с помощью дополнительных двух винтов.

Недостатком данного решения является большое количество деталей, винтов и сложная конструкция клемм, соединяющих щетки с контактами регулятора напряжения.

Описанные недостатки отсутствуют в заявляемом техническом решении, представляющем собой генераторную установку, содержащую асинхронный генератор переменного тока с ротором с валом и обмоткой возбуждения, регулятор напряжения и щеткодержатель со щетками. Предлагаемая конструкция отличается тем, что регулятор напряжения имеет две клеммы для подключения обмотки возбуждения, выведенные на нижнюю поверхность корпуса регулятора, и клеммы для соединения регулятора с массой генератора, выведенные на верхнюю поверхность корпуса к отверстиям под винты, которыми блок регулятор-щеткодержатель прикреплен к генератору. Причем регулятор напряжения является крышкой щеткодержателя.

Кроме того, регулятор напряжения может содержать клеммы, объединенные в колодку, для соединения регулятора с электрической системой автомобиля.

Предлагаемая конструкция регулятора позволила упростить конструкцию щеткодержателя, который имеет две одинаковые щетки.

Заявляемое техническое решение имеет более простую конструкцию по сравнению с прототипом благодаря отсутствию изолирующего основания и уменьшению количества деталей и винтов. Крепление блока регулятор-щеткодержатель к генератору осуществляется только двумя винтами, которые выполняют две функции: крепежа и проводника.

На фиг. 1 показана генераторная установка в разрезе, на фиг.2 изображен регулятор напряжения, виды снизу, спереди и сверху, на фиг.3 представлен щеткодержатель, вид сверху и разрезы А-А и Б-Б.

Генераторная установка (фиг.1) содержит асинхронный генератор переменного тока 1 с ротором 2, валом 3, обмоткой возбуждения 4, регулятор напряжения 5 и щеткодержатель 6 со щетками 7.

Регулятор (фиг.2) состоит из корпуса 8, основания 9 с двумя отверстиями 10 для винтов, клемм 11 и 12 (Д), 13(Ш), 14(В), 15(Р) и двух клемм 16 "Масса". Клеммы В, Д (поз.12) и Р (поз.15) предназначены для соединения с цепью транспортного средства и объединены в колодку 17. Клеммы Д(11) и Ш(13) предназначены для подключения обмотки возбуждения ротора и выведены к нижней части основания корпуса к отверстиям для винтов. Клеммы 16 "Масса" предназначены для соединения регулятора с массой генератора и выведены на верхнюю поверхность основания корпуса к отверстиям под винты.

Такая конструкция регулятора напряжения дает возможность упростить конструкцию щеткодержателя.

Щеткодержатель 6 (фиг. 1,3) состоит из основания 18 и двух одинаковых щеток 7. Основание щеткодержателя выполнено из полиамидного изолирующего материала и имеет два прямоугольных отверстия 19 для размещения щеток и два круглых отверстия 20 для винтов, соединяющих регулятор напряжения и щеткодержатель с генератором. Щетка состоит из медно-угольного стержня 21, соединительного канатика 22, пружины 23 и клеммы 24.

Установка регулятора напряжения с щеткодержателем на генератор осуществляется следующим образом.

Щетки 7 вставляются в основание щеткодержателя, отверстия на клеммах совмещаются с круглыми отверстиями щеткодержателя. На основание щеткодержателя со щетками устанавливается регулятор напряжения, при этом клеммы регулятора Д и Ш совмещаются с клеммами щеток. Регулятор и щеткодержатель соединяются винтами.

Между клеммами Д регулятора и щеткодержателя вставляется (вилочный) наконечник вывода дополнительных диодов блока генератора.

Вся сборка устанавливается на генератор, при этом основание щеткодержателя вставляется в соответствующее отверстие и сборка крепится к генератору винтами.

Работа генераторной установки осуществляется следующим образом.

При замыкании выключателя зажигании ток от аккумуляторной батареи через регулятор напряжения поступает в обмотку возбуждения 4 ротора 2. Обмоткой возбуждения 4 создается магнитный поток, рабочая часть которого распределяется по клювообразным полюсам. Полюса одной полярности, размещены между полюсами другой, южной полярности. При вращении ротора 2 под каждым зубцом статора проходят попеременно то северный, то южный полюс ротора. Магнитный поток, проходящий через зубцы статора, изменяется по величине и направлению, пересекает проводники трехфазной обмотки статора, заложенной в пазы между зубцами и вызывает электродвижущую силу в фазных обмотках генератора. Индуктированный в обмотке статора трехфазный переменный ток преобразуется в постоянный при помощи выпрямительных блоков с кремниевыми выпрямителями. Величина напряжения выпрямленного тока контролируется электронным регулятором напряжения. При неработающем или работающем на малой частоте вращения ротора, когда напряжения ниже заданного, регулятор напряжения подключает обмотку возбуждения в цепь транспортного средства. По мере увеличения частоты вращения ротора увеличивается напряжение выпрямленного тока. При превышении напряжения заданной величины регулятор отключает обмотку возбуждения, при этом магнитный поток возбуждения и напряжения генератора уменьшаются на определенную величину, после чего регулятор включает обмотку возбуждения и процесс повторяется.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к автомобильным электрическим генераторам переменного тока со встроенным регулятором напряжения. Сущность изобретения состоит в том, предлагаемая генераторная установка содержит асинхронный генератор, на валу которого установлен ротор с обмоткой возбуждения, регулятор напряжения и щеткодержатель со щетками. Согласно изобретению, регулятор напряжения имеет две клеммы для подключения обмотки возбуждения на нижней поверхности корпуса регулятора, клеммы для соединения с массой генератора на верхней поверхности корпуса регулятора, выведенные к отверстиям под винты, которыми блок регулятор-щеткодержатель прикреплен к генератору, при этом регулятор является крышкой щеткодержателя. Изобретение характеризуется простотой конструкции благодаря отсутствию необходимости изолирующего основания и уменьшения числа крепежных элементов. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Генераторная установка, содержащая асинхронный генератор переменного тока с ротором, валом и обмоткой возбуждения, регулятор напряжения и щеткодержатель с щетками, отличающаяся тем, что регулятор напряжения имеет две клеммы для подключения обмотки возбуждения, выведенные на нижнюю поверхность корпуса регулятора, и клеммы для соединения регулятора с массой генератора, выведенные на верхнюю поверхность корпуса к отверстиям под винты, которыми блок регулятор-щеткодержатель прикреплен к генератору, при этом регулятор напряжения является крышкой щеткодержателя. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что регулятор напряжения содержит клеммы, объединенные в колодку, для соединения регулятора с электрической системой автомобиля. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что щеткодержатель имеет две одинаковые щетки.