Устройство для электроснабжения автономного транспортного средства Советский патент 1991 года по МПК B60L1/00 

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть использовано на тепловозах, дизель-поездах, а также на мощных автомобилях и гусеничных машинах.

Известно устройство для электропитания собственных нужд дизель-поезда ДР1П, содержащее генератор постоянного тока с буферной аккумуляторной батареей, а также регулятор тока возбуждения генератора.

Недостаток этого устройства связан с низкой надежностью генератора постоянного тока в условиях транспортных средств, а также его низкой перегрузочной способностью.

Этот недостаток частично устранен на современных дизель-поездах ДР1А, где применяют стартер-генератор с буферной аккумуляторной батареей. Однако, и эта машина в условиях работы на поезде также характеризуется низкой надежностью.

В качестве прототипа целесообразно принять устройство для электропитания собственных нужд на тепловозе, содержащее генератор переменного тока, находящийся на валу первичного двигателя, фазные обмотки генератора соединены в звезду и подключены к выпрямителю, выполненному по мостовой схеме, выходные клеммы выпрямителя соединены с поездными шинами + и -, а также тахогенера- торЗ.

Недостаток прототипа связан с тем, что при большом диапазоне частоты вращения первичного двигателя (на дизель-поезде 400-1500 об/мин, на мощных пневмоколес- ных и гусеничных машинах 500-2000 об/мин) достаточно сложно обеспечить режим полной мощности генератора во всем диапазоне частот. Если генератор рассчитан на генерацию полной мощности при частоте вращения первичного двигателя для режима его холостого хода, то на максимальной частоте вращения нужно снизить ток возбуждения в 4-6 раз. В результате резко усиливается влияние реакции якоря, что может привести к потере устойчивости в системе, особенно при перегрузке генератора.

Цель изобретения - облегчение режима работы генератора в широком диапазоне изменения частоты вращения первичного двигателя.

Цель достигается за счет того, что дополнительно предусмотрены контактор, диод и реле напряжения, причем контактор включен между поездной шиной - и одноименной клеммой выпрямителя, катушка контактора через репе напряжения подключена к выходу тахогенератора, а нулевая точка фазных обмоток генератора соединена посредством диода с поездной шиной -, Существенными отличиями является

включение силового контактора между поездной шиной - и клеммой - выпрямителя; подключение катушки этого контактора через реле напряжения к тахогенератору; соединение нулевой точки генератора через

0 диод с шиной -.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для электропитания собственных нужд дизель- поезда (номинальное напряжение 110В).

5 Устройство содержит синхронный генератор 1 с обмоткой возбуждения 2 на роторе и с якорной обмоткой 3 (фазы А, В, С) на статоре. Ротор генератора 1 соединен с валом дизеля (на чертеже не показан), на

0 этом же валу находится тахогенератор 4.

Обмотка 3 генератора 1 посредством выпрямителя 5 соединена с поездными шинами - 6 и + 7, причем соединение с шиной - выполнено посредством контак5 тора 8, его обмотка соединена с выходом тахогенератора 4 посредством переключательного элемента 9, в качестве которого может быть использовано реле напряжения с размыкающим контактором.

0 Шина - 6 соединена посредством диода 10 с нулевой точкой якорной обмотки 3 генератора 1. Обмотка возбуждения 2 генератора 1 подключена к шинам 6-7 через регулятор 11с блоком управления БУ. К

5 этим же шинам подключена также и буферная аккумуляторная батарея 12 через контактор 13. К шинам 6-7 в вагонах поезда подключены различные нагрузки (освещение, электроотопление, цепи управления,

0 вспомогательные двигатели и т.д.) не показанные на чертеже.

Устройство работает следующим образом.

При небольшой частоте вращения пер5 вичного двигателя, например на холостом ходу, выход ПЭ 9 находится в единичном состоянии, вследствие чего контактор 8 включен и выпрямитель 5 работает по мостовой схеме. При этом выпрямленное на0 пряжение связано с фазным напряжением и равно 2,34.

По мере повышения частоты вращения на выходе ПЭ 9 появляется нулевой уровень и контактор 8 выключается. Выпрямитель 5

5 работает по нулевой схеме только с диодами катодной группы, причем выпрямленный ток проходит также через диод 10. Выпрямленное напряжение равно 1,17, т.е. для того, чтобы получить то же напряжение 110В на шинах 6 и 7. нужно повысить ток возбуждения вдвое. Благодаря этому обеспечивается увеличение магнитного потока генератора 1 и соответственно снижается вредное воздействие реакции якоря. При снижении частоты вращения генератора ПЭ 9 включает контактор 8, переводя выпрямитель 5 на мостовую схему.

Технико-экономическая эффективность предложения обеспечивается облегчением работы генератора, т.е. повышением тока возбуждения (от регулятора 11) вдвое при высокой частоте вращения.

Формула изобретения Устройство для электроснабжения автономного транспортного средства, содержащее сочлененный ротором с валом первичного двигателя генератор перемен0

5

ного тока, обмотка возбуждения которого подключена к регулятору тока возбуждения, а статорные обмотки соединены в звезду и подключены к входу диодного мостового выпрямителя, подключенного выходными клеммами к одной и другой поездным шинам, и тахогенератор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено контактором, диодом и переключающим элементом, подключенным входом к тахогенератору, а выходом - к управляющему входу контактора, контакты которого включены в цепь, соединяющую одну из выходных клемм выпрямителя с одной из поездных шин. при этом диод соединен одним электродом с указанной поездной шиной, а другим электродом - с общими выводами обмоток статора.

Изобретение относится к транспорту. Устройство содержит генератор 1 переменного тока, статорные обмотки которого соединены а звезду и подключены к диодному выпрямителю 5 и диоду 10. Выпрямитель соединен с одной из поездных шин 7 питания непосредственно, а с другой шиной 6 - контактором 8. К шине 6 подключен также диод 10. Регулятор 11 изменяет величину тока в обмотке 2 возбуждения, расположенной на роторе генератора приводимого во вращение тепловым двигателем. На холостом ходу переключающий элемент 9 по сигналу тахогенератора 4 включает контактор 8 и питание на шины 6, 7 поступает от выпрямителя 5. При высокой скорости переключающий элемент 9 отключает контактор 8 и питание на шины поступает только через одну группу диодов по нулевой схеме и диод 10, за счет чего уменьшается диапазон регулирования тока возбуждения генератора и повышается надежность устройства. 1 ил.