Автотракторная генераторная установка Советский патент 1982 года по МПК H02P9/30 H02J7/14 

(5) АВТОТРАКТОРНАЯ ГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА

1

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для улучшения энергетических и эксплуатационных показателей автономных систем электроснабжения транспортных средств, преимущественно для автомобилей и тракторов.

Известны автотракторные генераторные установки, в которых для улучшения начального самовозбуждения генератора регулятор имеет специальную. цепь, открывающую выходной транзистор и обеспечивающук) начальный .ток возбуждения Tl .

Основным недостатком такой генераторной установки является то, что входная чувствительная цепь регулятора присоединяется к плюсу бортсети через выключатель, который, как правило, используется также для включения системы зажигания и некоторых других потребителей, поэтому падение напряжения на контактах включателя (замка зажигания) приводит к нежелательному повышению напряжения на аккумуляторной батарее и потребителях, включаемых между плюсом и минусом бортсети Кроме того, при незначительной разнице между уровнем, э настройки регулятора и напряжением аккумуляторной батареи,например при высокой степени заряженности 6atapeM, летней настройке регулятора и т.д., возможен частичный переход стабилитрона в открытое состояние (приоткрывание стабилитрона), что приво- / дит к частичному запиранию выходного транзистора, перевод его в линейную зону, что ухудшает самовозбуждение генератора (затягивает процесс самовозбуждения) или вообще исключает самовозбуждение генератора (при значительной линейности пороговой части характеристики стабилитрона).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является автотракторная генераторная установка, содержащая генератор переменного тока, вы39воды якорных обмоток которого соединены с входами основного и дополнительного выпрямителей, аккумуляторну батарею, подключенную параллельно ос новному выпрямителю, и регулятор напряжения, выходной транзистор которо го включен последовательно с обмоткой возбуждения генератора между плюсовым выходом дополнительного выпрямителя и общим минусом, а базовая цепь выходного транзистора сое динена с одним из выводов первого резистора и коллектором промежуточного транзистора, базовая цепь которого через стабилитрон подключена к средней точке резистивного делителя напряжения, один из крайних выводовкоторого соединен с общим минусом, а другой - с плюсовым выводом основного выпрямителя. В этой генераторной установке устранен недостаток вызванный присоединением входной цепи регулятора через выключатель. Входная цепь с делителем напряжения и стабилитроном присоединяется непосредственно к плюсу основного выпрямителя, а для снижения разряда батареи на схему регулятора при нера ботающем генераторе (например, при стоянках), .сопротивление, определяющее базовый ток выходного транзистора, состоит из двух резисторов,первый из которых включен между базой выходного транзистора и выходом дополнительного выпрямителя, а второй между базой выходного транзистора и плюсом генератора. При запуске генератора снижение сопротивления вы ходного транзистора обеспечивается небольшим базовым током, протекающим от батареи через второй резистор. Пр работе регулятора в диапазоне регули рования, базовый ток выходного транзистора протекает от генератора чере первый резистор. Сопротивление второ го резистора намного выше сопротивления первого резистора и ток разряда батареи при неработающем генерато ре .незначителен 2. Недостатком этой генераторной установки является возможность приоткрывания стабилитрона при запуске ге нератора. Это приводит к ухудшению (Энергетических показателей генератор ной установки. Целью изобретения является улучше ние энергетических показателей генераторной установки. 9 Поставленная цель достигается тем, что в установку дополнительно введены два диода и резистор, при этом первый диод подключен анодом к плюсовому выводу дополнительного выпрямителя и катодом - к свободному выводу первого резистора, второй резистор и диод соединены последовательно между собой, свободный вывод второго резистора подключен к средней точке резистивного делителя напряжения, а катод второго диода соединен с катодом первого диода. На чертеже приведена принципиальная схема соединений генераторной установки. Генераторная установка состоит из синхронного генератора 1 переменного тока, регулятора напряжения 2, аккумуляторной батареи 3 индикатора k зарядки батареи. Автотракторная генефаторная установка переменного тока содержит в общем корпусе основной выпрямитель .5 и дополнительный выпрямитель 6 для питания цепи обмЬтки возбуждения 7- Оба выпрямителя сво;ими входами соединены с якорными обмотками генератора 1. Параллельно основному выпрямителю подключена аккумуляторная батарея. Регулятор напря1жения имеет выходной транзисторный регулирующий элемент, например выходной составной транзистор 8, соединенный последовательно с обмоткой возбуждения к дополнительному выпрямителю. Регулирующий элемент переключается с помощью промежуточного транзистора 9) база которого через стабилитрон 10 подключена к входному резистивному делителю напряжения, состоящему из резисторов 11 и 12 и подключенному к общему плюсу аккумуляторной батареи и основного выпрямителя и общему минусу. Базовая цепь выходного элемента содержит согласующий диод 13, резистор 14, диод 15 включенные последовательно между базой выходного элемента и плюсовым выводом, дополнительного выпрямителя. Общая точка резистора 14 и диода 15 соединена через цепочку, содержащую резистор 1б и диод 17, со средней точкой делителя напряжения. Кроме того, регулятор содержит такие обычные элементы, как конденсатор 18 и цепочку обратной связи - конденсатор 19 и резистор 20, обеспечивающие более четкое переключение транзисторов, резисторы21 и 22 и диод 23, гасящий ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения. В цепочке индикатора А может быть включен вьу лючатель .

Генераторная установка работает следующим образом.

Когда при открытом выходном транзисторе 3 ток через обмотку возбуждения 7 генератора и его выходное напряжение увеличиваются до определенного заданного предела, стабилитрон 10 и промежуточный транзистор 9 открываются. Шунтирование базо-эмиттерной цепочки выходного транзистора 8 приводит к выключению выходного регулирующего элемента, снижению тока возбуждения и напряжения генератара. Входные.управляющие цепи регулят;ора при этом снова выключаются, транзистор В включается, и процесс повторяется с -определенной частотой.

Начальное возбуждение генератора происходит следующим образом.

К моменту пуска двигателя имеется ток базы выходного транзистора, вызванный напряжением аккумуляторной батареи. Этот ток протекает по цепи плюс аккумуляторной батареи - резистор 11 - резистор 1б - диод 1 резистор - диод 13 - базо-эмиттерные переходы составного выходного транзистора - общий минус (масса) . Цепочка резистор 16 - диод 17 не только создает цепь тока базы выходного транзистора, но и исключает указанной режим приоткрывания стабилитрона , так как ток через цепочку, протекая по резистору 11, создает на нем добавочное падение напряжения, благодаря чему напряжение на резисторе 12, а значит и на стабилитроне 10 снижается и режим приоткрывания стабилитрона исключается. При открытом состоянии выходного транзистора 8 цепь обмотки возбуждения подготовлена для процесса самовозбуждения, и при пуске генератора через обмотку возбуждения 7 и открытый выходной транзистор 8 под воздействием ЭДС остаточного магнезита генератора протекает начальный ток возбуждения и т.д.

Если схема генераторной установки содержит индикатор k заряда, то начальный ток возбуждения через открытый выходной транзистор создается также и током, протекающим в обмотку 7 через индикатор. Диод 15 служит ;для исключения шунтирования базовой

цепи выходного транзистора через цепь обмотки 7- Диод 17 служит для исключения подачи напряжения на стабилитрон 10 через диод 15, что также может

вызвать эффект приоткрывания стабилитрона. При возбуждении генератора, когда потенциал точки соединения диода 15 с резистором Н становится выше потенциала точки включения резистора 16 в цепь входного делителя, добавочное падение напряжения.. На резисторе 11 исключается и цепочка диод 17 - резистор 16 никак не воздействует на работу схемы регулятора.

Выполнение генераторной установки в соответствии с данным изобретением улучшает самовозбуждение генератора, что ведет к увеличению рабочего диапазона частот вращения ротора,

при котором генератор заряжает батарею и.осуществляет питание других потребителей. Таким образом, техникоэкономический эффект заключается в улучшении режима зарядки аккумуляторной батареи, т.е. в повышении срока службы аккумуляторной.батареи, а также повышении энергетических показателей всей генераторной установки.

30

Формула изобретения

Автотракторная генераторная установка, содержащая генератор переменного тока, выводы якорных обмоток которого соединены с входами основного и дополнительного выпрямителей, аккумуляторную батарею, подключенную параллельно основному выпрямителю, и

регулятор напряжения, выходной транзистор которого включен последовательно с обмоткой возбуждения генератора между плюсовым выводом .дополнительного выпрямителя и общим минусом, а базовая цепь выходного

транзистора связана с одним из выводов Первого резистора и коллектором промежуточного транзистора, базовая. цепь которого через стабилитрон под-, ключена к средней точке резистивного

делителя напряжения, один из крайних выводов которого соединен с общим минусом, а другой - с плюсовым выводом основного выпрямителя, отличающаяся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, дополнительно введены два диода и резистор, при этом первый диод подключен нодом к плюсовому выводу дополнительного выпрямителя и катодом - к свободному выводу первого резистора, второй ре зистор и диод соединены последовательно между собой, свободный вывод второго резистора подключен к средней точке резистивного делителя напряжения, а матод второго диода Г

...J 9 : соединен с катодом первого диода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии ff 12219 кл. 3, 197. 2. Патент США № 3863127, кл. 320-15, 1977.