СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК H02J1/12 

Известны системы электроснабжения, напрнмер, для автомобилей, -содержащие два параллельно 1работаю цих генератора переменного тока в комилекте с двумя бесконтактными регуляторами, состоящими из измерительного органа в виде делителя напряжения на сопротивлениях, стабилитрона, управляющего и -регулирующего транзисторов. Однако такие системы не обеспечивают равномерного распределения нагрузки между генераторами.

Предложенная система электроснабжения отличается от известных тем, что в ней коллектор регулируЮЩего транзистора регулятора каждого генератора соединен с делителем капряжения регулятора другого генератора.

Такое выполнение системы позволяет равномерно распределять нагрузки между генераторами.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема описываемой системы электроснабжения; на фиг. 2 - другой .вариант исполнения системы.

Генераторная установка систел ы содержит два генератора переменного тока Г и А с выпрямителями, аккумуляторную батарею PQ, два транзисторных регулятора напряжения с выводными клем.мами «плюс, «щунт, «масса и клеммами {1 и 2) для согласования работы регуляторов при параллельной работе двух генераторов. Клеммы «плюс регуляторов

через соответствующиевключатели зажигания B3i и ВЗо соединяются с клеммами «плюс генераторов.

Транзисторные регулято;ы построены но принципу бесконтактного реле ма дву.ч транзисторах TI и TZ, причем транзистор Т входит в состав измерительного опгана регулятора, включающего дополнительно делитель напряжения на сопротивлениях Ri и R и стабилитрон Дь а транзистор Т., являясь регулирующим элементом, включен промежутком эмиттер-коллектор в цепь возбуждения и непосредственно воздействует на ток возбуждения.

Для обеспечения тепловой устойчивости регулирующего транзистора Го в цепь его эмиттера включен полупроводниковый диод До, а параллельно нромежутку эмиттер-коллектор - сопротивление смещения R. С целью исключения перенапряжений на коллекторе регулиру ощего транзистора Го параллельно обмотке возбуждения генератора OBFi.z нодключен гасящий диод Дз плюсом на коллектоо. Чтобы обеспечить ключевой режим работы транзисторов в схеме регулятора предусмотрена положительная обратная связь но напряжению при помощи сопротивления Roc,, включенного между коллектором регулирующего транзистора и средней точкой делителя напряжения, т. е. между выходом и входом регулятора.

Регулятор при одиночной работе в комплекте с генератором работает еледующим образом.

При замкнутых контактах включателя батареи П и включателя зажигания ВЗ обмотка возбуждения генератора ОВГ получает питание через открытый транзистор TZ. При заведенном двигателе и работающем генераторе до момента достиже ия генератором уровня напряжения, соответетвующего регулируемому, управляющий траизиетор Т закрыт, так как закрыт стабилитрон Д в цени его базы, а регулирующий транзистор Го открыт и iaxoдится в состоянии наио;щения за счет соответствующим образом подобранного сопротивления базы . В это вемя сопротивление через диод Д2 и промежуток эмиттер-кол лектор транзистора Га щуптирует верхнее плечо делителя на сопротивлении Ri, и ток через него протекает от коллектора транзистора Т-2 к средней точке делителя. При достижении генератором 1 апряжения, соответствующего регулируемому, происходит «пробой стабйлитропа, и управляющий транзистор Г открывается, а регулирующий транзистор закрывается в результате подачи положительного потенциала «а его базу через промежуток эмитгерколлектор транзистора Т. Когда регулирующий транзистор закрывается, потенциал его коллектора резко умеиьщается, ток через сопротивление , меняет направление, в результате чего сопротивление Roc начинает щунтировать нижнее плечо делителя на сопротивлепип R2, способствуя тем самы.м более четкому переключению транзисторов. В результате закрытия регулирующего транзистора уменьщается ток возбуждения, а следовательно, и напряжение генератора до закрытия стабилитрона. Далее цикл повторяется. Таким образом, оба транзистора Т и То работают в ключевом режиме, попеременно находясь то в открытом, то в закрытом состояниях. Для изменения величины регулируемого напряжения необходимо изменять величины сопротивлений 1 и RZ делителя. Так, для увеличения регулируемого напряжения следует уменьшит, сопротивление R или увеличить сопротивлеиие RZ и, наоборот, для уменьщення регулируемого напряжения необходимо увеличить сопротивление i или уменьщить сопротивлеиие 2. Такая зависимость величины регулируемого напряжения от величины сопротивлений R и R делителя лежит в основе схемы для согласования параллельной работы двух регуляторов в комплекте с генераторами.

В схеме регуляторов (фиг. 1) согласование параллельной работы обеспечивается при помощи сопротивления R, включенного между коллектором регулирующего транзистора /2 и клеммой /- Кроме того, каждый регулятор имеет клемму 2, соединенную со средней точкой делителя напряжения. Регуляторы соединяются между собой так, чтобы клемма / одного регулятора была соединена с клеммой 2

другого регулятора и наоборот. В результате такого соединения регуляторов сопротивление для согласования Аз включается между коллектором (выходом) регулирующего транзиcropа Го одного регулятора н средней точкой делителя (входом) другого регулятора. Таким образом, нри ПОМ01ЦИ сопротивления R-, осуществляется перекрестпая обратная связь по напряжению между выходом одного регулятора и входом другого, которая обеспечивает равенство регулируемых напряжений п, следовательно, равномерное распределение нагрузки, отдаваемой каждым генератором. При параллельной работе двух генераторов.и бесконтактных регуляторов на общую нагрузку возможно, что вследствие различной настройки, термокомпенсации и характеристик уровень регулируемого напряжения одного регулятора может быть выше другого. Прн включении

регуляторов на параллельную работу происходит следующее.

Когда напряжение генератора увеличивается до уровня, соответствующего регулируемому, силовые транзисторы Га обоих регуляторов открыты. При этом верхнее нлечо делителя напряжения на сопротивлении Ri одного регулятора плунтируется его сопротивлением Roci и через диод Дз и транзистор Гд - сонротивлением другого регулятора и наоборот.

За счет эффекта щунтирования верхнего плеча делителя уменьщается его эквивалентное сонротнвление и, следовательно, возрастает напряжение, при котором начинает работать регулятор, имеющий нри одиночной работе

меньщее значение регулируемого напряжения. При пробое стабилитрона Дг этого регулятора возрастает эквивалентное сопротивление верхнего плеча делителя и уменьшается эквивалентное сопротивление нижнего плеча делителя. Регулирующий транзистор Г2 закрывается, потенциал его коллектора уменьщается, следовательно, ток через сопротивление R, щунтирующее верхнее плечо делителя другого регулятора, меняет направление, т. е. данное

сопротивление начинает щунтировать нижнее плечо делителя другого регулятора, имеющего более высокий уровень регулируемого напряжения. Следовательно, как и в первом регуляторе, эквивалентное сопротивление верхнего

плеча делителя другого регулятора увеличивается, а эквивалентное сопротивление нижнего нлеча делителя уменьщается, в результате чего происходит пробой стабилитрона Дь регзлирующий транзистор закрывается, и нотенциал его коллектора уменьшается. Это приводит к изменению направления тока через его сопротивления oci и Rr, которые начинают шунтировать ннжние плечи делителей напряжения соответственно второго и первого регуляторов и способствуют более четкол у переключению транзисторов.

Таким образо.м, практически открытие стабилнтронов и закрытие регулируюидих транзисторов обоих регуляторов происходит прн одкрытии регулирующих транзисторов ток воз-ждения, а следовательно, напряжение обоих иераторов уменьшаются. Далее ироцесс пов)ряется. Следовательно, благодаря использо1НИЮ перекрестных обратных связей, соеди1ющих вход одного регулятора с выходом тугого, происходит выравнивание регулируеых напряжений, а следовательно, и токов на)узки (/HI и /Hi ), отдаваемых каждым гегратором. В схеме регуляторов напряжения (фиг. 2) тя согласования параллельной работы генеаторов используется одна клемма, соединензя со средней точкой сопротивлений , и осз, включенных в каждом регуляторе между эллектором регулируюи.,его транзистора и елктелем на аряжения. При параллельной раоте клеммы / каждого регулятора соединены ежду собой проводником, в результате чего асть сопротивления местной обратной связи осг , включенная на коллектор регулирующеэ транзистора Го одного регулятора, соедияется с частью сопротивления местной обратой связи ,, включенного на делитель наряжения другого регулятора. Следовательно, коллектор регулирующего транзистора (выход схемы) одного регулятора соединяется через сопротивления местных обратных связей с делителем напряжения (входом схемы) другого регулятора, а это обеспечивает выравнивание регулируемых напряжений и .распределение нагрузок между двумя параллельно работаюп.1ими генераторами. Предмет изобретения Система электроснабжеиия, например, для автомобилей, содерлчащая два параллельно работающих генератора переменного тока в комплекте с двумя бесконтактными регуляторами, состоящими из измерительного органа в виде делителя напряжения на сопротивлениях, стабилитрона, управляющего и регулирующего транзисторов, отличающаяся тем, что, с целью равномерного распределения нагрузок между генераторами, коллектор регулирующего транзистора регулятора каждого генератора соединен с делителем напряжения регулятора другого генератора.

1

.J