Автономная система энергоснабжения Советский патент 1983 года по МПК H02P9/30 

Изобретение относится к .электротехнике и может быть использовано в автономных системах электроснабжения, преимущественно в системах электроснабжения в автотракторной промышленности. Известны автономные системы роснабжения, содержащие электромашинный генератор, регулятор напряжения и цепь защиты от перенапряжения fiT. Недостатком данной системы являет ся отсутствие защиты от обрыва Плюсового провода, средивякяаего измери тельный орган регулятора напряжения с выходом генератора, что при такой неисправности приводит к повьияению напряжения в системе до уровня срабатывания зашиты, что снижает надежность всей энергосистемы за счет- перегрузки всех элементов. Известна также система энергоснабжения , содержащая электромаиинг ный генератор с основным и дополнительным выпрямителями, регулятор напряжения, измерительный орган которого соединен с выходом основного выпрямителя, а также блок защиты от обрыва Плюсового провода, представляющий собой резистивный делител вход которого подключен к дополнительному выпрямителю, а выход через стабилитрон - ко входу транзистора измерительного органа |5. Недостатком указанного устройства является отсутствие заишты от , перенапряжения, что снижает надежность . Введение же специального блока защиты усложнит устройство, так.. как это приведет к наличию двух за-. щитных блоков разногр функционального назначения в зависимости от вида аварии. . Наиболее близким к предлагаемой является автономная система энергоснабжения, .содержащая электромашинный генератор с основным и дополни- тельным выпрямителями, снабженными разделительными Шпосовыми вывода- ми и общим Минусовым выводом, аккумуляторную батарею, подключенную параллельно основному выпрямителю, регулятор напряжения и пороговый элемент защиты от перенапряжений, причем пороговый элемент и обмотк.а воз- буждения генератора соединенная последовательно с выходным транзистором регулятора напряжения, подключены парс1ллельно дополнительному выпрямителю, а резистивный делитель измёрительного органа регулятора напряже ния включен параллельно основному выпрямителю fSj. Недостатком известной энергоскстемы является отсутствие защиты от Обрыва Плюсового провода. Это при; водит к низкой надежности энергосистемы, поскольку элемент защиты от .перенапряжений защищает только регу-лятор, а в самой энергосистеме возникает перенапряжение, так как выход ной транзистор регулятора будет открыт и по обмотке возбуждения будет протекать максимальный ток. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что элемент защиты от перенапряжений выполнен в виде цепочки по следовательных стабилитронов, общая точка соединения которых подключена к общей точке соединения резисторов резистивного делителя измерительного органа регулятора напряжения. На чертеже приведена принципиаль ная- схема-автономной системы энерго снабжения. Автономная система энергоснабжения состоит из электромашинного генератора, якорные обмотки 1 которог подключены к основному выпрямителю снабженным Плюсовым выводом, соединенным с аккумуляторной батареей 3, Питание регулятора 4 напряжения и обмотки 5 возбуждения осущест вляется от Плюсового вывода допол нительного выпрямителя б. Последовательно с обмоткой 5 возбуждения включен выходной транзистор 7 регулятора 4 напряжения. Пороговый .элемент и обмотка возбуждения подключе ны параллельно дополнительному выпрямителю. Управление выходным тран зистором 7 производится от промежуточного транзистора 8, базовая цепь которого черезстабилитрон 9 соединена со средней точкой резистивного делит;еля измерительного органа регу лятора напряжения. Резистивный дели тель выполнен, например, на трех последовательно соединенных резисто рах 10-12, но может иметь и любое другое число резисторов. Резистивный делитель подключен параллельно основному выпрямителю, причем вывод резистора 10 соединен с Плюсовым выводом основного выпрямителя 2. Пороговый элемент защиты от перенапряжений выполнен из двух последова тельно включенных стабилитронов 13 и 14, общая точка соединения которы подключена к общей точке соединения резисторов 10 и 11. В общем случае число стабилитроноб может быть любым и определяется технологическими ,и конструктивнЕйми параметрами элементов . Автономная система электроснабжения работает следующим образом. В нормальном режиме работы ток обмотки 5 возбуждения изменяется за счет изменения времени включенного состояния выходного транзистора 7. Если регулируемое напряжение ниже определенного предела, то и стабилитрон 9 и управляющий транзистор 8 находятся в выключенном состоянии, а выходной транзистор 7 включен, и по обмотке 5 возбуждения протекает ток. Напряжение якорных обмоток 1 генератора увеличивается до определенного уровня, при котором стабилитрон 9 и управляющий транзистор 8 включаются. При включении транзистора 8 эмиттерно-базовые цепи выходного составного транзистора 7 шунтируются и выходной транзистор 7 закрывается. Напряжение генератора падает, стабилитрон 9 закрывается и процесс повторяется. Как известно, в системе возникают импульсы перенапряжений, величина которых может превышать допустимый уровень, что может вызвать выход из строя отдельных элементов системы. Защита системы от перенапряжений осуществляется с помощью- стабилитронов 13, 14 и производится путем включения их в проводящее состояние при определенном уровне перенапряжения. При этом выходная цепь регулятора 4 напряжения с обмоткой 5 возбуждения шунтируются и величина перенапряжения снижается до определенного уровня. Эта же цепочка при наличии связи ее средней точки со средней точкой резистивного делителя 10-12 производит защиту системы от повышенных напряжений, возникающих в системе при обрыве Плюсового провода меж- ду выпрямителем 2 и аккумуляторной батареей 3. Защита: от аварийного режима при обрыве Плюсового провода генератора осуществляется следующим образом. При обрыве Плюсового провода и увеличении напряжения генератора выше обычного регулируемого уровня, стабилитрон 13 переходит в проводящее состояние (пробивается) и на резисторы 11, 12 резистивиого делителя поступает сигнал, переводящий в открытое состояние стабилитрон 9 и входной транзистор 8, Отпирание транзистора 8 приводит к переходу в закрытое состояние выходного составного транзистора 7. Ток возбуждения прерывается и напряжение гене- .. ратора снижается. Стабилитроны 13 и 9 снова переходит в закрытое состояние, выходной.транзистор 7 снова открывается, напряжение растет, затем процесс продолжается и т.д. По существу, цепочка стабилитрон 13 резисторы 11 и 12 осуществляет регу(лирование напряжения генератора на уровне несколько более высоком, чем обычный уровень регулируемого напряг жения.

Таким образом, введение вышеописанной связи позволяет повысить на- . дежность системы за счет введения , дополнительной необходимой защиты от обрыва плюсового провода, причем это достигается без специальных устройств .

Формула изобретения

Автономная система энергоснабжения, содержащая электромашинный генератор с основным и дополнительньп4 выпрямителями, снабженными раздельными Плюсовыми выводами и общим Минусовым выводом, аккумуляторную батарею, подключенную параллельно основному выпрямителю, регулятор напряжения и пороговый элемент зшциты от перенапряжений, причем поррговый

элемент и обмотка возбуждения генератора, соединенная последовательно с выходным транзистором регулятора напряжения, подключены параллельно дополнительному выпрямителю, а резистивный делитель измерительного органа регулятора напряжения включен параллельно основному, выпрямителю отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, пороговый элемент защиты от перенашряжений выполнен в виде цепочки последовательно соединенных стабилитронов общая точка соединения которых подключена к общей точке соединения

резисторов резистивного делителя измерительного органа регулятора напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент QUA 3931546, кл, 317-16, 1976.

2.Патент Англии 1424590, кл. G 3 Р, 1976.

3.Патент Англии № 1445834, кл. G -3 Р, 1976.