Трансформаторно-выпрямительный блок Советский патент 1982 года по МПК H02J7/14 H01F30/12 

(54) ТРАНСФОРМАТОРНО-ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ БЛОК

Изобретение относится к электротехнике, ,а именно к генераторным установкам автомо-; билей и сельскохозяйственных машин, и может быть использовано на автомобилях и сельскохозяйственных машинах с мощными дизельными двигателями. Известен трансформаторно-выпрямительный блок для генераторной установки на два уров ня напряжения, включаюший трансформатор и дополнительный выпрямительный мост, которые выполнены на общем основании в виде отдельного блока. Основной выпрямительный мост в такой генераторной установке рас полагается на генераторе. Трансформаторновыпрямительный блок располагается на автомобиле или сельскохозяйственной машине вне зависимости от места расположения генератора и соединяется с последним электрическими проводами и штепсельными разъемами 1 Недостатком данного блока являются повьг шейные масса и габариты ввиду наличия общего основания .трансформаторно-вьшрямительного блока, электрических проводов и штепсел ных разъемов, соединяющих с ним генератор. И, кроме того, отсутствие возможностей дополншельного охлаждения трансформаторно-выпрямительного блока потоками воздуха, создаваемыми вентилятором генератора, при значительном удалении генератора от трансформатор но-вьшрямительного блока. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является трансформаторновыпрямительный блок, содержащий трансформатор с магнитопроводом из изолированных друг от друга пластин- с отверстиями для винтов крепления трансформатора к генератору и соединенные последовательно основной и дополнительный вьшрямительные мосты 2. Недостатком указанного блока являются увеличенные масса н габариты как самого трансформаторно-выпрямительного блока, так и генераторной установки, в которой он используется, из-за необходимости наличия отдельных раднаторов для каждого из вьшрямительных мостов, элеме,нтов крепления выпрямительных мостов к геиератору, а также наличия дополнительных электрических элементов, соединяющих вьшрямительные мосты меж39ду собой и с клеммами низкого и высокого постоянного напряжения генераторной установки., Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов как трансформаторно-выпрямителького блока, так и генераторной установки, в которой он используется. Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторно-выпрямительном блоке, содер жащем трансформатор с магнитопроводом из изолированных друг от друга пластин с отверстиями для винтов крепления трансформатора к корпусу генератора, а также соединенные последовательно основной и дополнительный выпрямительные мосты, диоды основного и дополнительного выпрямительных мостов выполнены таблеточного типа и размещены в пазах, выполненных между крайними и средней пласт}шами магнитопровода, перпендикулярно плоскости этих пластин, причем в каждом пазу размещены попарно диоды катодной и анодной группы одаого из выпрямительных мостов, между диодами расположены входные контакты, вьшрямительных мостов, выполненные в виде пружин, при этом аноды диодов анодной группы основног выпрямительного моста прилегают к одной крайней пластине магнитопровода, катоды диодов катодной группы основного выпрямительного моста и аноды диодов ашдной, группы дополнительного вьшрямительного моста - к средней пластине магнитопровода и катоды диодов катодной группы, дополнительного вьшрямительного моста - к другой крайней пластине маг нитопровода. Кроме того, винты крепления трансформатора к корпусу генератора изолированы в оТ верстиях магнитопровода и электрически связаны с крайней пластиной магнитопровода, прилегающей к анодам диодов анодной группы основного вьшрямительного моста, и корпусом генератора, дрзпгая крайггяя пластина . магнитопровода изолирована от корпуса генератора. На фиг, 1 представлена принципиальная эле трическая схема генераторной установки на два уровня напряжения; на фиг. 2 - трансформаторно-выпрямительный блок, вид спереди; на фиг. 3 - то же, вид сверху. Якорная обмотка 1 генератора питает основ

НОЙ выпрямительный мост 2, содержащий вход-50магнитопроводе, а входные контакты дополниные контакты 3, подключенные к якорной .тельного вьшрямительного моста соединены со обмотке 1 генератора, к катодам диодов 4вторичной обмоткой трансформатора изолировананодной и к анодам диодов 5 катодной группными проводами 24, также выходящими из паосновного вьшрямительного моста, массу гене-зов через отверстия в магнитопроводе. Трансратора 6. Аноды диодов 4 сое;щнены с кор- .55форматор прикреплен к корпусу генератора пусом генератора 6. Клемма 7 низкого посто-винтами 25, изолированными от поверхности янного напряжения генераторной, установки электрически связана с катодами диодов 5

магнитопровода в отверстиях диэлектрической втулкой 26 и имеющими злектрикатодной группы основного выпрямительного моста. Первичная обмотка 8 трансформатора подключена к якорной обмотке генератора, а вторичная обмотка 9 питает дополнительный выпря,мительный мост 10 через входные контакты И, которые соединены анодами диодов 12 катодной группы и катодами диодов 13 анодной группы дополнительного выпрямительного моста. Основной -и дополнительный выпрямительные мосты соединены между собой последовательно, причем положительный полюс дополнительного выпрямительного моста соединен с клеммой 14 высокого постоянного напряжения. Трансформатор содержит обмотки 15, магнитопровод 16, выполненный из электрически изолированных друг от друга пластин с ярмом 17, имеющим пазы 18, расположенные между крайними 19 и 20 и средней 21 пластинами магнитопровода перпендикулярно плоскости этих пластин. В промежутках между отдельными пластинами магнитопровода расположена дополнительная электрическая изоляция 22. В пазах между крайней 19 и средней 21 пластинами магнитопровода размещень попарно диоды анодлой и катодной групп основного вьтрямительного моста, причем диоды анодной группы прилегают к крайней пластине 19 магнитопровода, а диоды катодной группы к средней пластине магнитопровода. Между диодами анодной и катодной групп основного выпрямительного моста в пазах 18 расположены входные контакты 3 основного вьшрямительного моста, выполненные в виде пружины. В пазах между крайней 20 и средней 21 пластинами магнитопровода размещены диоды анодной и групп дополнительного выпрямительного моста,пр1ием диоды катодной группы прилегают катодами к крайней пластине 20, а диоды анодной группы анодами к средней пластине 21 магнитопровода. В промежутке между диодами катодной и анодной групп дополнительного выпрямительного моста 10 расположёны входные контакты 11 дополнительного выпрямительного моста. В качестве диодов основного и дополнительного выпрямительных мостов применены диоды таблеточного типа. Входные контакты основного выпрямительного моста соединены с обмоткой якоря генератора изолированными проводами 23, выходящими из пазов через отверстия в ческнй контакт с корпусом генератора и пластиной 19. Корпус генератора изолирован от пластины 20 диэлектрической прокладкой 27. Средняя пластина имеет выступ 28 с резьбовым отверстием, в котором установлен винт 29 клеммы низкого постоянного напряжения. Пластина 20 имеет выступ 30 с резьбовым отверстием, в котором установлена клемма высокого постоянного напряжения. Генераторная установка с предлагаемым трансформаторно-выпрямительным блоком работает следующим образом. В якорной обмотке 1 генератора вырабаты вается переменное напряжение, , которое преобразуется в низкое постоянное напряжение основным выпрямительным мостом 2 и вы- . водится на клемму 7 низкого постоянного напряжения генераторной установки и корпус генератора 6. Дополнительный выпрямительный мост 10 получает питание от якорной обмотк 1 через трансформатор, электрически разделяю щий цепи якорной обмотки 1 и дополнительного выпрямительного моста 10 и обеспечиваю щий требуемый номинал постоянного напряже ния, снимаемого с клеммы 14 относительно корпуса генератора, равного сумме напряж/,ни дополнительного и основного выпря 1йтельных мостов. Трансформатор и оба выпрямительных мост образуют вместе с генератором единую конструкцию, что приводит к уменьшению массы и габаритов установки. В качестве радиаторов выпрямительных мостов используется магнитопровод трансформатора. Тепло снимается с ди ДОН 4, 5, 12 и 13 через пластины 19-21 магнитопровода. При проектировании предлагаем го блока необходимо согласовывать максималь но допустимые перегревы обмоток трансформа тора и диодов выпрямительных мостов. Элементы магнитопровода используются также для крепления диодов и самих выпрямительных мостов к генератору и в качестве электропроводных соединительных элементов. Выполнение элементами магнитопровода дополнительных функций позволяет избавиться от радиаторов выпрямительных мостов, а также от ряда электрических проводов, чьи функции выполняют электропроводные элемент магнитопровода, и таким образом уменьшить массу и габариты предлагаемого блока. Кроме того, избляция винтов 25 диэлектрическими втулками 26 и обеспечение электрического контакта винтов 25 с крайней пластиной 19 магнитопровода и корпусом генератора позволяет использовать винты 25 одновременно как элемент крепления трансформатора к генератору и как электропроводный элемент, соединяющий корпус генератора с анода ми диодов 4, что дополнительно уменьшит массу и габариты предлагаемого блока за счет устранения добавочных электрических соединительных элементов между корпусом генератора и анодами диодов 4. Установка клеммы 7 низкого постоянного напряжения генераторной установки на выступе 28 средней пластины магнитопровода, а клеммы 14 высокого постоянного напряжения генераторной установки на выступе 30 крайней пластины 20 магнитопровода дает возможность также уменьшить массу и габариты генераторной установки за счет уменьшения массы и габаритов элементов крепления этих клемм и электрических проводов, соединяющих катоды диодов 5 с клеммой 7 низкого постоянного напряжения и катоды диодов 12 с клеммой 14 высокого постоянного напряжения. Формула изоб ре тения 1. Трансформаторно-выпрямительный блок, содержащий трансформатор с магнитопроводом из изолированных друг от друга пластин с отверстиями для винтов крапления трансформатора к корпусу генератора и соединенные последовательно основной и дополнительный выпрямительные мосты, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, диоды основного и дополнительного выпрямительных мостов выполнены таблеточного типа и размещены в пазах, выполненных между крайними и средней пластинами магнитопровода, перпендикулярно плоскости этих пластин, причем в каждом пазу размещены попарно диоды катодной и анодной группы, между которыми расположены входные контакты вьшрямительных мостов в виде пружин, при этом аноды диодов. анодной группы основного выпрямительного моста прилегают к одной крайней пластине магнитопровода, катоды диодов катодной группы основного вьшрямительного моста и аноды диодов анодной группы дополнительного выпрямительного моста - к средней пластине магнитопровода и катоды диодов катодной группы дополнительного выпрямительного моста - к дрзггой крайней пласт1ше магнитопровода. 2. Блок по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что винты крепления трансформатора к корпусу генератора изолированы в отверстих матитопровода и электрически связаны с крайней пластиной магнитопровода, прилегаюей к анодам диодов анодной группы основого выпрямительиого моста, и корпусом енератора, а другая крайняя пластина магитопровода изолирована от корпуса генератора.

Источники информации, принятые во вЙимание при экспертизе

уровня напряжения, ч. 2, Отчет МЭИ, тема 206/76, шифр N 76063343, инв. №Б 664416. М., 1978, с. 8.

Фиг.