Устройство для аварийного регулирования напряжения в системе электроснабжения автомобиля

 

Использование: в электрооборудовании автомобилей, в частности в генераторных установках двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: устройство для аварийного регулирования напряжения в системе электроснабжения содержит герконы, управляющие обмотки, регулятор напряжения, конденсатор, подстроечные резисторы, генератор. Особенностью изобретения является введение геркона, обмотки управления, подстроечного резистора, что позволило устройству автоматически поддерживать требуемый уровень напряжения в бортовой сети без дополнительных подключений. 1 ил.

Изобретение относится к электрооборудованию автомобилей, в частности к генераторным установкам двигателей внутреннего сгорания.

Известно аварийное коммутирующее устройство для систем электрооборудования автомобилей, в котором регулирование тока обмотки возбуждения генератора осуществляется коммутирующим устройством, выполненным на магнитоуправляемом ртутном контакте (герконе) [1] Недостатком данного устройства являются низкие эксплуатационные качества, так как оно требует дополнительных работ по его подключению после отказа основного регулятора напряжения. Кроме того, отказ основного регулятора напряжения может привести к резкому увеличению напряжения в бортовой сети и, как следствие, к выходу из строя приборов электрооборудования.

Цель изобретения повышение эксплуатационных качеств устройства для аварийного регулирования напряжения в системе электроснабжения автомобиля.

Цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены геркон, обмотка управления этим герконом и подстроечный резистор, при этом геркон подключен параллельно конденсатору, а обмотка управления этим герконом соединена последовательно с подстроечным резистором, причем свободный вывод подстроечного резистора подключен к плюсовой клемме генератора, а свободный вывод обмотки управления к корпусу.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых элементов: второго геркона, обмотки управления этим герконом, второго подстроечного резистора, их связями с остальными элементами схемы, включением конденсатора параллельно первому геркону, последовательной управляющей обмотке и регулятору напряжения. Таким образом заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение указанного решения с другими техническими решениями показывает, что введение указанных элементов и изменение связей между элементами схемы повышает эксплуатационные качества, а именно обеспечивает автоматическое включение устройства в работу в случаях выхода из строя основного регулятора напряжения и исключает возрастание напряжения генератора выше предельно допустимого, что обеспечивает нормальную работу приборов электрооборудования в случае выхода из строя регулятора напряжения. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена принципиальная схема аварийного коммутирующего устройства для системы электрооборудования автомобиля.

Устройство содержит геркон 1, соединенный одним выводом с последовательной управляющей обмоткой 2, а вторым выводом с входом регулятора 5 напряжения, конденсатор 4, включенный параллельно соединенным последовательно управляющей обмотке 2, геркону 1 и регулятору 5 напряжения; параллельную управляющую обмотку 6 герконом, соединенную последовательно с подстроечным резистором 7, и включенными между корпусом и плюсовой клеммой генератора 8; второй геркон 9, обмотку 10 управления герконом 9, соединенную последовательно с вторым подстроечным резистором 11.

Для включения устройства в цепь возбуждения генератора устройство имеет три клеммы. Клемма 8 подключается к плюсовой клемме генератора, с помощью остальных клемм 3 и 12 устройство включается в цепь возбуждения генератора между обмоткой 14 возбуждения и регулятором 5 напряжения.

Устройство работает следующим образом в зависимости от аварийного состояния регулятора 5 напряжения в двух режимах.

Первый режим ток обмотки 14 возбуждения не ограничивается основным регулятором 5 напряжения, т.е. регулятор 5 напряжения всегда пропускает ток через свой коммутирующий элемент независимо от напряжения генератора, что приводит к повышению напряжения в бортовой сети. В этом случае устройство работает следующим образом: при включении выключателя 13 зажигания через обмотку 14 возбуждения генератора, клемму 12, последовательную управляющую обмотку 2, замкнутые контакты геркона 1, клемму 3, pегулятоp 5 напряжения протекает ток, что приводит к возбуждению генератора. Одновременно ток протекает по обеим управляющим обмоткам 6, 10 через подстроечные резисторы соответственно 7 и 11. Протекая по обмоткам 6, 10, ток создает магнитные поля. Под действием суммарного магнитного поля последовательной управляющей обмотки 2 и параллельной обмотки 10 управления герконом 9 контакты геркона 9 разомкнутся.

Когда напряжение бортовой сети превысит уровень, поддерживаемый регулятором 5 напряжения, контакты геркона 1 под действием магнитного поля, создаваемого параллельной управляющей обмоткой 6, разомкнутся и ток через последовательную управляющую обмотку 2 прекратится. Контакты дополнительного геркона 9 останутся разомкнутыми, так как напряжение в сети выше уровня, поддерживаемого регулятором 5 напряжения, ток через обмотку 10 управления герконом 9 велик и магнитное поле достаточно для удержания контактов геркона 9 в разомкнутом состоянии. После размыкания контактов геркона 1 прекращается ток через обмотку 14 возбуждения генератора, что приводит к снижению напряжения в бортовой сети, ослаблению магнитного поля, создаваемого обмоткой 6, и замыканию контактов геркона 1, в результате чего через обмотку 14 возбуждения начинает протекать ток и вновь увеличивается напряжение генератора. Процесс повторится c необходимой частотой, и напряжение в бортовой сети будет поддерживаться на требуемом уровне несколько выше напряжения, поддерживаемого регулятором 5 напряжения.

Второй режим: отсутствует ток возбуждения, т.е. силовой элемент регулятора 5 напряжения ток через себя не пропускает и генератор не возбуждается. Отсутствует ток в последовательной управляющей обмотке 2.

В этом случае при включении выключателя 13 зажигания через обмотку 14 возбуждения, клемму 12, замкнутые контакты дополнительного геркона 9 начинает протекать ток. Также ток протекает по параллельной обмотке 10 управления герконом 9, через подстроенный резистор 11. Так как геркон 9 управляется одной обмоткой 10, его контакты остаются замкнутыми. Наличие тока возбуждения вызывает увеличение напряжения генератора и, когда напряжение генератора достигает требуемой величины, контакты под действием магнитного поля обмотки 10 размыкаются, что приводит к прекращению тока возбуждения, уменьшению напряжения генератора и очередному размыканию контактов геркона 9.

Далее описанный процесс повторяется, поддеpживая напряжение генератора на требуемом уровне.

Таким образом введение в схему дополнительных элементов: геркона, обмотки управления этим герконом и подстроечного резистора и изменение их связей с остальными элементами схемы позволяет в случае выхода из строя регулятора напряжения автоматически поддерживать напряжение в бортовой сети на требуемом уровне без дополнительных переключений схемы, что повышает эксплуатационные качества устройства и повышает надежность работы приборов электрооборудования автомобиля.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ, содержащее генератор, включающий обмотку возбуждения, первая и вторая выходные клеммы которого соединены через измеритель тока и источник напряжения, минусовая клемма с общей шиной, третья выходная клемма через обмотку возбуждения генератора с его четвертой выходной клеммой, через выключатель зажигания с плюсовой клеммой источника напряжения и через первый подстроечный резистор с первой клеммой первой управляющей обмотки первого геркона, вторая управляющая обмотка первого геркона, первая клемма которой соединена через конденсатор с общей шиной, соединена последовательно с первым герконом, и регулятор напряжения, отличающееся тем, что в него введены второй геркон, соединенные последовательно второй подстроечный резистор, управляющая обмотка второго геркона, вторая клемма которой соединена с общей шиной, причем первая клемма второго подстроечного резистора и вторая клемма второго геркона соединены соответственно с третьей и четвертой, которая соединена с первой клеммой второй управляющей обмотки первого геркона, выходными клеммами генератора, вторая клемма первого геркона соединена с выходной клеммой регулятора напряжения, а вторая клемма первой управляющей обмотки первого геркона с общей шиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1