Система электроснабжения автотракторного электрооборудования Советский патент 1983 года по МПК H02J7/24 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам элек 1троснабжения автотракторного типа.

Известна система электроснабжения, содержащая генератор переменного тока, выпрямитель, аккумуляторную батарею, регулятор напряжения, обеспечивающий регулирование напряжения системы на заданном уровне, я устройство начального возбуждения генератора при запуске систеквл II .

В схеме последовательно с обмот- .кой возбуждения генератора и параллельно с регулирующим выходным; тран- , зистором регулятора напряжения включается термистор,обеспечивающий начальное возбуждение.Однако такое включение является нежелательным,так как ухудшаются характеристики регулирования за счет шунтирования регулирующего транзистора.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система электроснабжения, содержащая генератор переменного тока, приводимый во вращение двигателем, основной выпрямитель, соединённый с аккумуляторной батареей, дополнительный выпрямитель, соединенный с цепью, вклю,чающей обмотку возбуждения генератора и выходной элемент регулятора напряжения, цепочку между выводами основного и дополнительного выпрямите- лей, включаквдую выключатель и эмиттерно-коллекторный переход транзистора, база которого связана с Фазой генератора .через резистор 2 .

При включении выключателя транзистор переходит во включенное состоя-10ние и по цепочке обмотки возбуждения протекает ток от батареи, после возбуждения генератора транзистор., запирается. Недостатком устройства является разряд батареи при случайно ос15тавленном во включенном состоянии выключателе. Разряд батареи приводит к снижению надежности всей системы электроснабжения.

Цель изобретения - повышение на20дежности системы путем предотвращения разряда батареи.

Поставленная цель достигается тем, что в системе электроснабжения автотракторного электрооборудования, со

25 держащей генератор переменного тока приводимьЕй во вращение двигателем, основной выпрямитель, соединенный с аккумуляторной батареей, дополнительный выпрямитель, соединенный с#;епью, включанадей обмотку возбуждения гене30

ратора и выходной элемент регулятора напряжения, цепочку между-вьшодами основного и дополнительного выпрямителей, включающую выключатель и эмиттерно-коллекторный переход транзисто ра,база которого связана с фазой ген ратора через резистор,базовая цепь транзистора снабжена терморезистором расположенным в зоне теплового воздествия одного из элементов системы. :

Кроме того, терморезистор расположен в зоне теплового воздействия выхлопного коллектора двигателя.

Терморезистор расположен в зоне теплового воздействия выходного тран зистора регулятора напряжения.

На чертеже приведена предлагаемая система электроснабжения.

Система электроснабжения состоит из генератора, приводимого во вращение двигателем (не показан) с выходной 3-фазной обмоткой 1, соединенной с основным выпрямителем 2. Аккумуляторная батарея 3 подключена к основному выпрямителю 2. Дополнительный выпрямитель 4, состоящий из двух диодов, подсоединен к цепи, содержащей обмотку 5 возбуждения генератора,поледовательно соединенную с ВЫХОДНЕЛМ регулирующим элементом 6 регулятора 7 напряжения. Полупроводниковый регу лятор 7 напряжения может быть любого типа. Как вариант, приведена упрощенная схема, в которой выходной транзистор 6 управляется с помощью транзистора 8, в базе которого имеется пороговый элемент - стабилитрон 9, подключенный к делителю напряжения, состоящему из резисторов 10 и 11. Резистор 12 является базовым резистором транзистора 6, диод 13 - диодом, гасящим-ЭДС самоиндукции.

Цепочка между выводами основного 2 и дополнительного 4 выпрямителей для обеспечения начального возбуждения генератора состоит из транзистора 14, коллекторно-эмиттерный переход которого последовательно с выключателем 15 - обычно это выключатель зажигания - включен между выходом дополнительного выпрямителя 4 и батареей 3.

База транзистора 14 через терморезистор 16 и резистор 17 соединена с фазой генератора. Диод 18 защищает транзистор 14 от всплесков напряжения, диод 19 является разделительным.

Схема работает следующим образом.

Работа регулятора напряжения описанного типа общеизвестна.. Пока на- пряжение генератора не достигает величины заданного предела, выходной транзистор 6 находится в. открытом состоянии, и по обмотке 5 возбуждения от выпрямителя 4 протекает ток. При достижении генератором напряжения, соответствующего регулируемому пределу, стабилитрон 9 и транзистор 8 переходят в проводящее состояние, а транзистор 6 запирается. Напряжение генератора начинает снижаться, стабилитрон 9 и транзистор В выключаются вновь, и процесс выключения и включения транзистора б повторяется с определенной частотой, а напряжение генератора поддерживается на заданном уровне.

Работа цепочки начального возбуждаения.

При запуске системы включается вь4ключатель 15 и по цепочке базо-эмиттерный переход транзистора 14 - терморезистор 16 - резистор 17 - обмотка 1 генератора - диоды 4 - обмотка 5 возбуждения - транзТистор 6 протекает ток от батареи 3. Транзистор 6 находится во включенном состоянии, так как через резистор 12 по его базов о- эмиттер ный цепи протекает ток от батареи 3. Таким образом, транзистор 14 переходит в проводящее состояние и начальный ток возбуждения протекает по цепочке эмиттерно-коллекторный переход транзистора 14 диод 19 - обмотка 5 возбуждения коллекторно-эмиттерный переход транзистора 6. Величина этого тока является достаточной для быстрого возбуждения генератора. В системах с дополнительными диодами, когда генератор начинает отдавать энергию, питание цепи обмотки 5 возбуждения осуществляется от дополнительнохо запрямителя 4, а транзистор 14 переходит в закрытое состояние, так как напряжение между вьшодом выпрямителя 4 и батареей, т.е. на коллекторноэмиттерной цепи транзистора 14 равно примерно нулю. Наличие в базовой цеп терморезистора 16 позволяет исключит разряд батареи, если выключатель 15 зажигания случайно оставлен во включенном состоянии на стоянках автомобиля, а двигатель не работает.

При выборе терморезистора с отрицательным температурным коэффициентом, его следует расположить в непосредственном тепловом контакте с элементом двигателя, излучающем при его работе тепло, например выхлопным коллектором.

Если оставляют выключатель зажигания в закрытом состоянии при неработющем двигателе, а следовательно генераторе, то терморезистор не прогревается, его сопротивление велико и транзистор 14, имея незначительный базовый ток, находится в закрытом состоянии.

Разряд батареи 3 предотвращается. При заводке двигателя сопротивление нагретого терморезистора 16 снижается и транзистор 14 открывается, обеспечивая возбуищение генератора. Терморезистор с положительным тем пературным коэффициентом, так называ емый позистор, может быть также использован в устройстве. Он может быт расположен, например, в тепловом кон такте с выходным транзистором 6 регулятора 7 напряжения. В этом случае при длительном включении транзисторов 14 и 6 терморезистор 16 нагревается от транзисто&а-б, его сопротивление увеличивается, а базовый ток транзистора 14 уменьшается. Следовательно, ток цепочки обмотки 5 возбуж дения и разрядный ток батареи 3 спащает до минимальной величины. При дл тельно оставленном во включенном состоянии выключателе 15 устанавливается, в результате периодического увеличения-уменьшения тока обмотки 5 возбуждения, значительно уменьшенная величина разрядного тока по сравнению с устройством без терморезистора. Кроме вышеупомянутых вариантов могут применяться и другие подобные им. Таким образом, устройство позволяет предупредить разрядку батареи за счет того, что транзистор, подаюи й начальное возбуящение, автоматически закрывается. Технико-экономический эффект предлагаемого устройства состоит в исключении разряда аккумуляторной батареи например, -в случае оставленного включенным выключателя зажигания при работаю1цем двигателе. При этом повышается надежность работы системы элек троснабжения, улучшаются условия эксплуатации автомобиля за счет сохранения эффективного заряда батареи. Формула изобретения 1.Система электроснабжения автотракторного электрооборудования, содержащая генератор переменного тока, приводимый во вращение двигателем, основной выпрямитель, соединенный с аккумуляторной батареей, дополнительный выпрямитель, соединенный с цепью, включающей обмотку возбуждения генератора и выходной элемент регулятора напряжения, цепочку между выводами основного и дополнительного выпрямителей, включающую выключатель и эмиттерно-коллекторный переход транзистора, база которого связана с фазой генератора через резистор, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы путем предотвращения разряда батареи, базовая цепь упомянутого транзистора снабжена терморезистором, расположенным в зоне теплового.воздействия одного из элементов системы. 2.Система по п. 1, отличаю щ а я с я тем/ что -терморезистор расположен в зоне теплового воздействия выхлопного коллектора двигателя. 3.Систему по п. 1, отличающая с я тем, что терморезистор расположен в зоне теплового воздействия выходного транзистора регулятора напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ 2806597, кл. Н 02 Р 9/08, 1979. 2.Патент ФРГ 2202870, кл. Н 02 J 7/24, 1980.