Комбинированное устройство электро-пиТАНия для дВигАТЕлЕй ВНуТРЕННЕгОСгОРАНия Советский патент 1981 года по МПК F02P3/06 

(54) КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

I

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств, например мотоциклов, мопедов, и пред.назначено-для питания электроэнергией цепи системы зажигания, получения электрических сигналов, управляннцих работой полупроводникового ключа в схеме системы зажигания и питания цепей светосигнальной аппаратуры.

Известно комбинированное устройство электропитания для двигателей внутреннего сгорания, состоящее из многополюсного статора с числом полюсных башмаков 2п 8 и ротора с постоянными магнитами с числом полюсов 2п -2 6, при этом полюсные башмаки статора и полюса ротора отстоят друг от друга на одинаковом расстоянии, равном полюсному делению. На полюсных башмаках статора размещены обмотки питания светосигнальных цепей, две обмотки для заряда накопительного конденсатора и две обмотки формирователя сигналов управления. Ротор устройства снабжен несколькими постоянными магнитами с j полюсными наконечниками чередующейся , полярности и имеет неполярный участок на расстоянии двух полюсных делений по окружности ротора, где отсутствуют магниты to

Недостаток известного устройства заключается в том, что для питания светосигнальной аппаратуры транспорт10ного средства в комбинированном устройстве электропита1шя используются обмотки, расположенные на 2п -4 4 полюсных башмаках статора и возбуждаемые шестью магнитами ротора, в

15 связи с чем снижается суммарная выходная мощность светосигнальных обмоток. Так, в известном 8-полюсном устройстве она составляет 1 60-65% мощности всего устройства. При пере-20счете на 16-полюсную магнитную систему комбинированного устройства мощность светосигнальных цепей сос.тавит«80-81%. Нгшболее близким к предлагаемому .является комбинированное устройство зажигания и электропитания для двига телей внутреннего сгорания, которое состоит из статора с равномерно распаложенш 1ми полюсными башмаками, на которых размещены обмотки для заряда накопительного конденсатора системы зажигания, обмотки для питания светосигнальной аппаратуры и две обмотк формирователя импульсов момента искро образования, включенные последовательно и встречно, ротор с постоянным магнитом, расположенным между двумя клювообразными пластинами с количеством клювов на одной из них большим , чем на другой, на единицу ,2. На двух полюсных башмаках статора устройства электропитания расположены обмотки цепи формирователя сигналов управления, на одном - обмотка для заряда накопительного конденсатора, на оставшихся 2п -3 полюсных башмаках - обмотки для питания светосигнальной аппаратуры. Таким образом, суммарная выходная мощность светосигнальных обмоток составит i 85-87% для 16-полюсного ком- бинировамного устройства. Цель изобретения - увеличение выходной мощности комбинированного устройства электропитания. Поставленная цель достигается тем, что в комбинированном устройстве электропитания для двигателей внутре него сгорания, содержащем статор с равномерно расположенными полюсными башмаками, на которых размещены обмотки для заряда накопительного конденсатора системы зажигания, обмотки для питания светосигнальной аппаратуры и две обмотки формирователя импульсов момента искрообразования системы зажигания, включенные последовательно и встречно, ротор с постоянным магнитом, расположенным межд двумя клювообразными пластинами с количеством клювов на одной из них бол шим, чем на другой, на единицу, по меньшей мере, два полюсных башмака статора выполнены в виде пары зубцов на одном из которых расположена обмо ка для заряда накопительного конденсатора, а на другом - зптравляющая обмотка. На фиг.1 приведена конструкция . комбинированного устройства; на фиг. сечение А-А на фиг.1. Комбинированное устройство электропитания представляет собой электрическую машину переменного тока с возбуждением от постоянного магнита ротора. Оно включает в себя два основных узла: ротор J и статор 2. Ротор 3 устройства состоит из двух клювообразных пластин 3 и 4, между которыми расположен постоянный магнит (не показан) « Ротор устройства имеет две зоны расположения клювов: симметричная зона включает в себя клювы 5-9 обоих полюсных пластин 3 и 4 которые имеют одинаковую форму и размеры и расположены друг от друга на расстоянии полюсного деления; асимметричная зона включает в себя клюв 5, а также клюв 1(Х полюсной пластины 4, выполненный с шириной, увеличенной относительно оси 11 полюсного деления в одну из сторон в пределах полюсного деления f . Кроме этого, в нее входит участок полюсной щхастины 3 между клювами 6 и 9, где отсутствует клюв. Статор 2 устройства выполнен шихтованным из пластин электротехнической стали и имеет ряд полюсных башмаков, количество которых равно 2п , отстоящих друг от друга на расстоянии полюсного деления . На полюсных башмаках, например 12-15 располо- жены обмотки для питания светосигЪальной аппаратуры. На двух смежно расположенных,полюсных башмаках 16 и 17 выполненных в виде двух малых зубцов 8, 19 и 20, 21 (фиг.2), расположены две обмотки 22 и 23 кия заряда накопительного конденсатора 24 в схеме системы 25 зажигания и две управляющие обмотки 26 и 27 для получения электрических импульсов, управляющих.работой полупроводникового ключа - тиристора 28. При этом зарядные обмотки 22 и 23 включены последовательно и согласно, а управляющие обмотки 26 и 27 - последовательно . и встречно и имеют строго одинаковое количество витков. Сечения малых зубцов 18 и 20 статора, на которых расположены упр.авлякшще обмотки, равны между собой и выбираются из условия получения необходимой мощности для управления работой полупроводникового ключа сечения малых зубцов 19 и 21, на которых расположены зарядные обмотки, также равны между собой и выбираются из условия обеспечения заряда накопительного конденсатора.до необходимой величины напряжения, обеспечивающей требуемую минимальную частоту бесперебойного искрообразования системы зажигания. Устройство работает .следующим образом. При вращении коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания одновременно вра щается жестко связанный с ним ротор генератора. При этом в зарядных обмотках 22 и 23 возникает переменное напряжение, возбуждаемое постоянным магнитом ротора. Переменное напряжение зарядных обмоток 22 и 23 за счет последовательного и согласного включения складывается и через двухполупериодный вьшрямитель 29 с умножением напряжения заряжает накопительный конденсатор 24. Последний до отпирания тиристора 28 остается в заряженном состоя- НИИ с уровнем напряжения на обкладках соответственно равным напряжению стабилизации стабилитрона 30. прохождении симметричной зон ротора мимо двух малых зубцов 18 и 20 с. управляющими обмотками 26 и 27 -в последних возникает переменное нап ряжение, полуволны которого равны по величине, одинаковы по форме и находятся в противофазе, вследствие встречного включения обмоток, в результате чего ОЛИ взаимно уничтожают ся. При прохождении асимметричной зо ны pQTOpa устройства полуволны напря жения обмоток 26 и 27 имеют различную форму, не равша по величине и не сов падают по фазе, в результате чего после их сложения на выходе пслучим два импульса напряжения, один иэ которьпс предназначен для управления ра№той полупроводникового ключа тиристора 28 в схеме системы 25 заявкгания. Управляющий импульс черва иьтрямительный диод и РС-фильтр врикладывается к з равлякицему электроду тиристора 28 и отпирает его. Накопительный конденсатор 24, разряжаясь через силовой переход тиристора анодкатод на первичную обмотку трансформатора 31, индуцирует в его вторичной обмотке импульс высокого напряжения. Последний реализуется между электродами свечи зажигй ния в виде искрового разряда, поджигая рабочую смесь в цилицпре двигателя внутреннего сгорання, обеспечивая его работу. В предлагаемом устройстве обеспечивается заряд накопительного конденсатора а также его своевременный разряд на первичную обмотку трансформатора за счет управления работой тиристора по цепи управления электрическим импульсом, вырабатываемым обмотками управления. I Таким образом, комбинированное устройство электропитания позволяет увеличить выходную мощность светосигнальных обмоток по сравнению с известным за счет того, что два полюсных башмака статора выполнены в виде двух пар малых зубцов, при этом на каждой паре зубцов, принадлежащих тому или иному полюсному башмаку, расположены, обмотки.заряда накопительного конденсатора и управляющая обмотка. В связи с этим, в предлагаемом устройстве для питания потребителей светосигнальной аппаратуры используется 2п -2 зубцов статора устройства вместо 2п -3 зубца в известном устройстве что,соответственно позволяет повысить выходную мощность до 50%. Использование предлагаемой конструкции в известном 16-полюсном устройстве электропитания типа 30.3701 в бездатчиковом исполнении позволит увеличить выходную мощность на 5-10%, Предлагаемое комбинированное устройство электропитания переменного тока с электронной системой за кигания предназначено для двухтактных двигателей внутреннего сгорания мотоциклов и мопедов. Формула изобретения Комбинированное устройство электропитания для двигателей внутреннего сгорания, содержащее статор с равномерно расположенными полюсньши башмаками, на которых размещены обмотки для заряда накопительного конденсатора системы зажигания, ойнотки для питания светосигнальной аппаратуры и две обмотки формирователя импульсов момента искрообразования системы зажигаяия, включешше последовательно и вЪтречно, ротор с постоянным магнитом, распопоженньш между двумя клювообразными пластинами с количеством клювов на одной из них бопьщим, чем на другой, на единицу, отличающееся тем, что. - 7850 с целью увеличения выходной мощноети,1 по меньшей мере, два полюсных башмака статора выполнены в виде пары зубцов на одном из которых расположена обмотка для заряда накопительного конденсатора, а на другом расположена управлянодая обмотка. Источники информацииу принятые во внимание при экспертизе 1,Патент ФРГ № 1539205, кл. 46k 3/08, опублик. 1967. 2.Авторское свццетельство СССР по заявке № 2678233/18-21, кл. F 02 Р 3/06, 27.10.78.