Система электроснабжения и пуска транспортного средства Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения и электрического пуска тепловых двигателей транспортных средств.

Цель изобретения - повышение надежности .

На чертеже представлена система электроснабжения.

Система электроснабжения и пуска транспортного средства содержит вентильный генератор 1 с приводным двигателем 2, имеющий якорную обмотку 3S соединенную с основным 4 и измерительным 5 выпрямителями, параллельную обмотку 6 возбуждения, соединенную с основным выпрямителем 4, регулятор 7 напряжения, подключенный к измерительному выпрямителю 5 и обмотке 6 возбуждения, стартер 8 и нагрузку 9, соединенные через переключатель 10 с основным выпрямителем 4 генератора 1. Система содержит датчик 11 частоты вращения стартера, механически соединен- ный со стартером 8 и двигателем 2 и электрически с регулятором 7 напряже- ния. Последовательная обмотка 12 воз- буждения подключена между основным выпрямителем 4 и переключателем 10, Вентильный генератор 1 механически свя- ) зан с вспомогательным приводным двигателем (не показан-) .

Система электроснабжения и пуска транспортного средства работает следующим образом.

В режиме работы вентильного генератора 1 на нагрузку 9 приводной двигатель 2 приводит во вращение механически связанный с ним вентильный генератор 1, который вырабатывает электроэнергию, переключатель 10 находится в положении Н. Напряжение на выходе генератора 1 поддерживается регулятором 7 напряжения путем изменения тока в об- мотке 6 возбуждения.

5

В режиме питания вентильным генератором 1 стартера 8 для запуска двигателя 2 переключатель 10 находится в положении П. На регулятор 7 напряжения в зависимости от частоты вращения двигателя 2 от датчика 11 оборотов стартера 8 подается электрический сигнал, и регулятор 7 напряжения путем изменения тока обмотки 6 возбуждения изменяет напряжение на выходе вентильного генератора 1 по следующему закону:

U 11о - nV

,

п 5

0

где U - напряжение на выходе генератора 1;

п - частота вращения стартера 8; ЈU0 напряжение генератора при хо- лостом ходе; А, В - константы.

Закон изменения напряжения получен на основе анализа и синтеза трех уравнений:

механической характеристики двигателя внутреннего сгорания транспортных средств, которая может быть описана зависимостью , где М - мо- п+в

мент, необходимый для запуска двигателя; DJ 3 - постоянные коэффициенты, которые могут быть определены по двум точкам экспериментальной или расчетной механической характеристики, .отношение D/B соответствует пусковому моменту двигателя при п 0;

зависимости момента от тока стартера, которая с учетом равенства токов стартера и1генератора может быть описана следующим образом: , где N - постоянный коэффициент, характеризующий пусковые свойства стартера, определяется из расчета стартеров по известным методикам; I - ток генератора;

внешней характеристики вентильного генератора с последовательной обг моткой возбуждения, которая может быть , описана зависимостью U Ue-KI , где К- постоянный коэффициент, который опре- деляет статизм внешней характеристики, определяется по расчетной или экспериментальной внешней характеристике вентильного генератора.

Постоянный коэффициент А определяется по представленным коэффициентам - .- - В момент трогания двигателя при п 0 напряжение генератора минимально, определяется разностью А

в

достаточной для обеспечения необходимого пускового момента стартера.

Таким образом, изменение напряжения, на выходе вентильного генератора по предлагаемому закону обеспечивает оптимальный режим запуск-а двигателя, когда реальные зависимости момента от тока частоты вращения-стартера полностью идентичны аналогичным оптимальным зависимостям, при этом внешняя характеристика вентильного генераU U0-5- , и величина его должна быть

тора 1 изменяется в зависимости от частоты вращения запускаемого двигателя 2, обеспечивая оптимальный режим запуска Двигателя 2 как при положительных, так и при отрицательных температурах .окружающей среды. Последовательная обмотка 12 возбуждения позволяет значительно повысить отдаваемый генератором 1 ток и, таким образом, повысить надежность пуска двигателя 2.

После запуска двигателя 2 происходит его механическое разъединение со стартером 8 и вращение вентильного генератора 1 осуществляется от механически связанного с ним двигателя 2 при этом регулятор 7 напряжения осуществляет регулирование напряжения на выходе вентильного генератора 1, работающего на нагрузку 9 через посредство изменения тока и параллельной обмотке 6 возбуждения.

На стоянке запускаемый двигатель не работает, электроснабжение от вентильного генератора 1, приводимого во вращение, вспомогательным приводным двигателем с мальм расходом топлива,

Использование предлагаемой системы позволяет по сравнению с известной обеспечить надежный запуск двигателя при низкой отрицательной температуре окружающей среды с сохранением -ее массогабаритных показателей.

Формула изобретения

Система электроснабжения и пуска транспортного средства, содержащая

5

0

5

0

5

вентильный генератор, механически связанный с приводным двигателем и включающий в себя основной и измерительный выпрямители, входы переменно го тока которых подключен к фазам обмотки якоря генератора, стартер приводного двигателя и нагрузку,угэр ые выводы которых подключены к неподвижным контакта переключателя, подвижный контакт которого связан с катодным выводом основного выпрямителя и первым выводом параллельной обмотки возбуждения, регулятор напряжения, , первый вывод которого соединен с вторым выводом параллельной обмоткя возбуждения, а вход обратной связи соединен с катодным выводом измерительного выпрямителя, вторые выводы нагрузки, стартера, регулятора напряжения и анодный вывод выпрямителей соединены с общей точкой схемы, отличающаяся тем, чтв, с целью повышения надежности, в нее введем датчик частоты вращения стартера, выход которого соединен с корректирующим входом регулятора напряжения, вёи- тильный генератор снабжен последовательной обмоткой возбуждения, включенной между катодным выводом основного выпрямителя и подвижным контактом переключателя, а регулятор напряжения реализует следующую функциональную зависимость

гйш

где U,Ue- напряжение вентильного генератора соответственно текущее и холостого хода; А,В - константы; п - частота вращения стартера.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения и электрического пуска тепловых двигателей транспортных средств. целью изобретения является повышение надежности. Система электроснабжения и пуска транспортного средства содержит вентильный генератор 1 с приводным двигателем 2, имеющий якорную обмотку 3, соединенную с основным и дополнительным выпрямителями 4 и 5, параллельную обмотку 6 возбуждения, соединенную с основным выпрямителем 4. Регулятор 7 напряжения подключен к дополнительному выпрямителю 5 и обмотке 6 возбуждения. Стартер 8 и нагрузка 9 соединены через переключатель 10 с основным выпрямителем 4. Система содержит датчик 11 частоты вращения, сигнал которого подключен к корректирующему входу регулятора 7, обеспечивающего оптимальный режим пуска теплового двигателя. 1 ил.