Генераторная установка транспортного средства



Генераторная установка транспортного средства
Генераторная установка транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2406210:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для обеспечения энергоснабжения транспортного средства на двух уровнях напряжения. Генераторная установка содержит синхронный трехфазный генератор с электромагнитным возбуждением, регулятор напряжения, трехфазный выпрямитель, трансформаторно-выпрямительный блок. Трансформаторно-выпрямительный блок снабжен дополнительной вторичной трехфазной обмоткой с нейтральным выводом и автотрансформаторными выводами. К автотрансформаторным выводам подключен дополнительный трехфазный выпрямитель. Частота переменного тока в обмотках трансформаторно-выпрямительного блока устанавливается частотой вращения ротора синхронного трехфазного генератора. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей генераторной установки. 2 ил.

 

Изобретение относится к генераторным установкам, предназначенным для питания электрооборудования транспортного средства.

Известны генераторные установки транспортного средства с одним уровнем напряжения 14 В, с номинальной мощностью тока от 600 до 1260 Вт, предназначенные для электропитания электрооборудования большинства легковых и грузовых автомобилей (Ю.П.Чижков, С.В.Акимов. Электрооборудование автомобилей, учеб. для ВУЗов, изд. «За рулем», 1999 г., таблица 3, 1, стр.96). Одна из простейших электрических схем таких генераторных установок содержит синхронный генератор с электромагнитным возбуждением и регулятор напряжения (Ю.П.Чижков, С.В.Акимов. Электрооборудование автомобилей, учеб. для ВУЗов, изд. «За рулем», 1999 г., рис.3, 6, б, стр.91). Такие установки совместно с электрохимическим источником тока - аккумуляторной батареей выполняют функцию энергоснабжения транспортного средства. В этом их большое достоинство и ограниченность использования, например, в электропитании электротехнологического инструмента при дорожном-транспортном происшествии (ДТП) и других случаях в полевых условиях.

Известны также безщеточные генераторные установки транспортного средства. Они обладают повышенной надежностью и долговечностью, при таких достоинствах имеют большие габариты и массу, а также ограниченность использования при возможных ДТП.

На большегрузных автомобилях с дизельными двигателями (КамАЗ - 5320, МАЗ - 5335, БелАЗ, ЛАЗ - 42021, ЛиАЗ - 5256, ЗИЛ - 4334) применяются генераторные установки на два уровня напряжения 14/28 В. Номинальная мощность таких генераторных установок равна 780, 1260, 2500, 4200 Вт, что позволяет подключать некоторые электротехнологические инструменты и использовать в полевых условиях в непредвиденных заранее обстоятельствах.

Генераторная установка транспортного средства, принятая за прототип, - это установка на два уровня напряжения (Ю.П.Чижков, С.В.Акимов. Электрооборудование автомобилей, учеб. для ВУЗов, изд. «За рулем», 1999 г., рис.3, 6, г, стр.91), содержит синхронный генератор 1, с обмотками - ротора 2 и статора 3; к обмотке статора подключен выпрямительный мост 4, на выходе которого устанавливается первый уровень напряжения 14 В для питания бортового электрооборудования и через ключ 5 регулятор напряжения 6. Регулятор напряжения имеет общую шину питания с корпусом, подключен к обмотке ротора 2 синхронного генератора 1. Второй уровень напряжения 28 В работает при пуске двигателя внутреннего сгорания (ДВС), используется для зарядки аккумуляторной батареи и создается трансформаторно-выпрямительным блоком (ТВБ) 7. Трансформаторно-выпрямительный блок состоит из трехфазного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к выводам трехфазной обмотки статора 2 синхронного генератора 1, а вторичная обмотка подключена к трехфазному выпрямителю этого блока. Выпрямители ТВБ и синхронного генератора 1 соединены между собой согласно, образуя второй уровень напряжения 28 В. Коэффициент трансформации трехфазного трансформатора равен единице, а регулятор напряжения 6 стабилизирует только первый уровень напряжения 14 В. К генераторной установке прототипа возможно подключение незначительного разнообразия электротехнологического оборудования, который может использоваться в полевых условиях при непредвиденных ситуациях. В этом ее существенный недостаток.

Задача предлагаемого изобретения - расширение возможностей генераторной установки для использования ее в полевых условиях при ситуациях, например, ДТП или незначительном восстановительном ремонте транспортного средства и других случаях, когда необходимо электропитание для большего количества электротехнологического инструмента постоянного и переменного разного по частоте и амплитуде тока.

Технический результат достигается тем, что генераторная установка транспортного средства снабжена трансформаторно-выпрямительным блоком с дополнительной вторичной трехфазной обмоткой с нейтральным выводом (схема трехлучевой звезды), коэффициентом трансформации значительно больше единицы и дополнительным трехфазным выпрямителем. Дополнительная вторичная трехфазная обмотка имеет автотрансформаторные регулируемые выводы для подключения к ним электротехнологического инструмента с разной величиной номинального напряжения, а частота тока устанавливается частотой вращения обмотки возбуждения синхронного трехфазно генератора двигателем внутреннего сгорания транспортного средства.

На фиг.2 представлена принципиальная схема генераторной установки транспортного средства, которая содержит синхронный генератор 1, с обмотками - ротора 2 и статора 3; к обмотке статора подключен выпрямительный мост 4, на выходе которого устанавливается первый уровень напряжения 14 В для питания бортового электрооборудования и через ключ 5 регулятор напряжения 6. Регулятор напряжения имеет общую щину питания с корпусом, подключен к обмотке ротора 2 синхронного генератора 1. Второй уровень напряжения 28 В используется при пуске двигателя внутреннего сгорания (ДВС), для зарядки аккумуляторной батареи и создается трансформаторно-выпрямительным блоком (ТВБ) 7. Трансформаторно-выпрямительный блок состоит из трехфазного трансформатора, первичная обмотка 8 которого подключена к выводам трехфазной обмотки статора 2 синхронного генератора 1, а основная вторичная обмотка 9 подключена к трехфазному выпрямителю 10 этого блока. Выпрямитель 10 ТВБ и выпрямитель 4 синхронного генератора 1 соединены между собой согласно, образуя второй уровень напряжения 28 В. Коэффициент трансформации трехфазного трансформатора относительно первичной 8 и основной вторичной 9 обмоток равен единице, а регулятор напряжения 6 стабилизирует только первый уровень напряжения 14 В. Трансформаторно-выпрямительный блок 7 имеет дополнительную вторичную обмотку 11 с нейтральным выводом (схема трехлучевой звезды), коэффициентом трансформации значительно больше единицы и дополнительным трехфазным выпрямителем. Дополнительная вторичная трехфазная обмотка имеет автотрансформаторные регулируемые выводы для подключения к ним электротехнологического инструмента переменного тока с разной величиной номинального напряжения. К этим же выводам подключен дополнительный трехфазный выпрямитель 12. К выводам дополнительного выпрямителя 12 подключают электротехнологические инструменты постоянного тока, или универсальные, с разной величиной номинального напряжения. Частота тока для питания электротехнологического инструмента переменного тока устанавливается частотой вращения обмотки возбуждения 2 синхронного трехфазно генератора 1 двигателем внутреннего сгорания транспортного средства. Например, определим частоту вращения коленчатого вала ДВС при необходимости подключения электропитания ручной машины для резки металла с приводом от трехфазного асинхронного электродвигателя с номинальным (линейным) напряжением 135 В, частотой тока 200 Гц, если среднее выпрямленное напряжение первого уровня равно 14 В и поддерживается регулятором напряжения неизменным, а передаточное отношение коленчатого вала ДВС к шкиву генератора равно 1/1,82.

При таких электрических данных, используя расчетные формулы из (1. Ю.П.Чижков, С.В.Акимов. Электрооборудование автомобилей, учеб. для ВУЗов, изд. «За рулем», 1999 г., стр.83; 2. Основы промышленной электроники / Под ред. В.Г.Герасимова. 3-е изд. - М.: Высшая школа, 1986 г., стр.235) определяется:

частота вращения коленчатого вала ДВС, обеспечивающая частоту тока 200 Гц, равна n=200/0,1·1,82=1100 мин-1,

коэффициент трансформации, по отношению к автотрансформаторным выводам дополнительной вторичной обмотки трансформаторно-выпрямительного блока, равен kТ=Uф2/Uф1=(135/√3)/(0,427·14)=13.

Работа предлагаемой генераторной установки в полной мере выполняется во многих случаях на автомобильных дорогах. При этом значительно повышается сервисное обслуживание в полевых условиях и обеспечивается так необходимая в аварийных случаях взаимовыручка участников дорожного движения транспортных средств. Все это в большей мере повышает уровень безопасности на автомобильных дорогах.

Генераторная установка транспортного средства, содержащая синхронный трехфазный генератор с электромагнитным возбуждением, ротор которого подключен к регулятору напряжения, обмотки статора генератора соединены с трехфазным выпрямителем и с первичной обмоткой трансформаторно-выпрямительного блока, обеспечивающий второй уровень бортового напряжения с коэффициентом трансформации основных обмоток, равным единице, отличающаяся тем, что трансформаторно-выпрямительный блок снабжен дополнительной вторичной трехфазной обмоткой с нейтральным выводом и с коэффициентом трансформации больше единицы и имеющей автотрансформаторные выводы, осуществляющие питание переменным током, к которым подключен дополнительный трехфазный выпрямитель, осуществляющий питание постоянным током, при этом частота переменного тока в обмотках трансформаторно-выпрямительного блока устанавливается частотой вращения ротора синхронного трехфазного генератора, обеспечиваемой, в свою очередь, двигателем транспортного средства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для проектирования синхронных машин малой и средней мощности, преимущественно генераторов для автономных электростанций.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения, а именно к полисетевым генераторным установкам, обслуживающим несколько различных сетей. .

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в конструкциях автономных источников электроэнергии, используемых при дуговой сварке постоянным током, в ветрогенераторах или установках, требующих два уровня напряжения.

Изобретение относится к электротехнике , в частности к синхронным машинам , и может найти применение для умножения или деления промьшшенной частоты в два раза,- а также в качестве двухчастотного генератора или двух скоростного двигателя.

Изобретение относится к электротехнике , в частности к электрическим машинам, и может быть использовано в автономной электроэнергетике и электросварочном оборудовании.

Изобретение относится к электрическим машинам, объединенным с турбинами в единые агрегаты. .

Изобретение относится к электротехнике и касается выполнения генераторов с несколькими выходами, например многопостовых сварочных гене-- раторов. .

Генератор // 2570832
Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным синхронным генераторам индукторного типа, работающим преимущественно на выпрямительную нагрузку, применяемым, например, в генераторных установках автотракторной техники. Генератор, содержащий переднюю, заднюю крышки, статор с рабочей обмоткой, источник возбуждения, ротор с валом, дополнительно снабжен немагнитными вставками, магнитопроводящим диском, магнитопроводящим кольцом и источником возбуждения, при этом немагнитная вставка, диск с отверстием и магнитопроводящее кольцо установлены между крышками статора, а источник возбуждения установлен на краю отверстия кольца в зоне торца ротора. Технический результат состоит в том, что на основе асинхронной машины путем добавления источника возбуждения и деталей магнитопровода получается синхронный индукторный генератор, генерирует ЭДС от низких скоростей вращения вала до номинальной. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным синхронным генераторам индукторного типа, работающим преимущественно на выпрямительную нагрузку, применяемым, например, в генераторных установках автотракторной техники. Генератор индукторный, содержащий переднюю, заднюю крышки, статор с рабочей обмоткой, источник возбуждения, ротор с валом, снабжен внутренним магнитопроводом, источником возбуждения, П-образным магнитопроводом, внешней немагнитной вставкой, причем между крышками и статором последовательно установлены внешняя немагнитная вставка и П-образный магнитопровод со стойками разной длины, а между стойками меньшей длины и статором с внутренней стороны установлена немагнитная вставка, а с внешней стороны установлены источники возбуждения и внутренний магнитопровод. Технический результат состоит в том, что на основе асинхронной машины путем добавления источника возбуждения и деталей магнитопровода получается синхронный индукторный генератор, генерирующий ЭДС от низких скоростей вращения вала до номинальной. 1 ил.
Наверх