Устройство для питания подвижных объектов Советский патент 1982 года по МПК H02P9/30 

() УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания подвижных объектов, главным образом автомобилей и тракторов с генератором переменного тока, работающим при изменении в широких пределах частоты вр щения, нагрузки и температуры. Известно устройство для питания подвижных объектов, содержащее генератор переменного тока с силовым выпрямителем, выпрямителем обмотки возбуждения и двумя обмотками воз-; буждения - основной и компенсирующей, причем основная обмотка - намагничивающая включена на вход выпрямителя обмотки возбуждения, потребители электрической энергии, подключенные плюсу выпрямителя через компенсирующую намагничивающую обмотку возбуждения и аккумуляторну батарею, подключенную непосредствен но к выходу силового выпрямителя 11 Недостатком этого устройства является низкая точность регулирования напряжения генератора, так как устройство не обеспечивает стабилизацию выходного напряжения при изменении скорости вращения генератора и температуры, а стабилизация выходного напряжения при изменении нагрузки, осуществляемая только за счет подмагничивания компенсирующей обмотки, малоэффективна. Наиболее близк)м к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее аккумуляторную батарею, генератор переменного тока с силовым выпрямителем,, основной намагничивающей, компенсирующей намагничивающей и компенсирующей размагничивающей обмотками возбуждения, основная намагничивающая обмотка возбуждения которого включена последовательно с термокомпенсатором и регулировочным резистором на выход выпрямителя основной намагничивающей обмотки возбуждения, связанного с генератором через резонансную цепочку состоящую из последовательно включенных конденсатора и дросселя, а выход силового выпрямителя через компенсирующую намагничивающую обмотку соединен с выходом устройства 2, Недостатком известного устройства является неудовлетворительное самовозбуждение генератора из-за большого сопротивления цепи основной обмотки возбуждения, обусловленного включением в цепь обмотки термокомпенсатора, регулировочного резистора и резонансной цепочки. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем обеспечения независимого возбуждения генератора. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для питания подвижных объектов, содержащем аккумуляторную батарею, генератор переменного тока с силовым выпрямителем, основной намагничивающей,компенсирующей на магничивающей и компенсирующей размагничивающей обмотками возбуждения, основная намагничивающая обмотка возбуждения которого включена последовательно с термокомпенсатором и регулировочным резистором на выход выпрямителя основной намагничивающей обмот ки возбуждения,, связанного с генератором через резонансную цепочку,составленную из последовательно соединенных конденсатора и дросселя, а выход силового зыпрямителя через компенсирующую намагничивающую обмотку связан с выходом устройства, аккумуляторная батарея подключена к силово му выпрямителю через компенсирующую размагничивающую обмотку возбуждения соединенную встречно с компенсирующей намагничивающей обмоткой возбуждения. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит генератор 1 переменного тока с основной нама)- ничивающей обмоткой 2 возбуждения, конпенсирующей намагничивающей обмоткой 3 возбуждения и компенсирующей размагничивающей обмоткой А возбуждения, который снабжен силовым выпрямителем 5, выход которого через компенсирующую намагничивающую обмотку 3 возбуждения связан с потребителями 6. Основная намагничивающая обмотйа 2 возбуждения соединена 9 54 последовательно с термокомпенсатором 7 и регулировочным резистором 8,подключенным к выходу выпрямителя 9 основной обмотки возбуждения, вход которого связан с фазными выводами генератора 1 через резонансную цепочку 10, состоящую из последовательно соединенных конденсатора 11 и дросселя 12. Аккумуляторная батарея 13 через замок k зажигания и компенсирукхцую размагничивающую обмотку возбуждения подключена к силовому выпрямителю 5. Термокомпенсатор 7 рассчитывается таким образом, чтобы при изменении температуры в заданных пределах сопротивление цепи основной обмотки возбуждения оставалось практически постоянным, и служит для обеспечения постоянства напряжения генератора при минимальной частоте вращения ротора. Резонансная цепочка 10 рассчитывается таким образом, чтобы при минимальной частоте вращения ротора генератора индуктивное сопротивление дросселя 12 равнялось бы емкостному сопротивлению конденсатора 11, а при максимальной, частоте вращения ротора обеспечивался бы диапазон регулирова„ия тока возбуждения по частоте вращения. Устройство работает следующим образом. При включении замка 1 зажигания ток от аккумуляторной батареи 13 протекает к потребителям 6 электрической энергии через компенсирующую намагничивающую обмотку 3 возбуждения И через компенсирующую размагничивающую обмотку возбуждения, согласное включение которых при этом обеспечивает создание суммарной намагничивающей силы данных обмоток возбуждения. Таким образом, в начальный момент времени вступления в работу генератора 1 осуществляется его независимое возбуждение. Далее в работу вступает основная намагничивающая обмотка 2 возбуждения. При этом напряжение генератора становится больше напряжения акумуляторной батареи, что приводит к измейению направления тока в компенсирующей размагничивающей обмотке k возбуждения, через которую осуществляется зарядка аккумуляторной батареи 13v а питание потребителей 6 электрической энергии осуществляется мерез компенсирующую намагничивающую обмотку 3 возбуждения.

Намагничивающая сила основной намагничивающей обмотки 2 возбуждения и намагничивающая сила, определяемая разностью намагничивающих сил компенсирующей намагничивающей обмотки 3 возбуждения и компенсирующей размагничивающей обмотки k возбуждения, обеспечивают поддержание заданного номинального значения напряжения генератора 1 .

Соотношение между числами витков и диаметром -провода основной намагничивающей обмотки и компенсирующих обмоток возбуждения рассчитываются, исходя из условия обеспечения положительйого баланса электроэнергии аккумуляторной батареи и обеспечения заданного диапазона регулирования напряжения по частоте и нагрузке.

При увеличении скорости вращения генератора сопротивление резонансной цепочки 10 возрастает, ток, протекающий по основной намагничивающей обмотке 2 возбуждения уменьшается, а следовательно, уменьшается и намагничивающая сила этой обмотки,тем самым осуществляется частотное компаундирование.

При увеличении нагрузки увеличивается ток, протекающий через компенсирующую намагничивающую обмотку 3 возбуждения нагрузки, а следовательно, увеличивается и намагничивающая сила этой обмотки, тем самым осуществляется токовое компаундирование.

Небольшие отклонения напряжения генератора от номинального значения при изменении скорости вращения генератора и нагрузки компенсируются размагничивающей обмоткой t возбуждения, так как при увеличении напряжения генератора увеличивается ток заряда аккумуляторной батареи,.протекающий по этой обмотке, оказывающей размагничивающее действие.

Формула изобретения

Устройство для питания подвижных объектов, содержащее аккумуляторную батарею, генератор переменного тока

с силовым выпрямителем, основной намагничивающей, компенсирующей намагничивающей и компенсирующей размагничивающей обмотками возбуждения, основная намагничивающая обмотка

возбуждения которого включена последовательно с термокомпенсатором и регулировочным резистором на выход выпрямителя основной намагничивающей обмотки возбуждения, связанного с

генератором через резонансную цепочку, составленную из последовательно соединенных конденсатора и дросселя, а выход силового выпрямителя через компенсирующую намагничивающую обмотку возбуждения соединен с выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем обеспечения независимого возбуждения генератора,-аккумуляторная батарея подключена к силовому выпрямителю через компенсирующую размагничивающую обмотку возбуждения, соединенную встречно с компенсирующей намагничивающей обмоткой возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. И 02 Р 9/30, 1977.