Комбинированное устройство электро-питания для двигателей внутреннегосгорания

 

((() 850 892

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТИ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22. 10. 79 (21) 2831729/18-21 (53)M. Кл. с присоединением заявки 4% (23) Приоритет

F 02 P 3/06

Воударотвеини11 комитет

СССР во лолам изооретений и аткритий

Опубликовано 30.07.81. Бюллетень Pfi 28

Дата опубликования описания 30.07.8 1 (53) УДК 621.43. .044 (088.8) И.Ф. Баранов, Л.Ш. Фрумкин и Н.10. Титов (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и экспериментальный инстйтут автомобильного электрооборудования и автоприборов (7I ) Заявитель (54) КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств, например мотоциклов, мопедов, и пред.назначено для питания электроэнергией цепи системы зажигания, получения электрических сигналов, управляющих работой полупроводникового ключа в схеме системы з,;жигания и питания цепей светосигнальной аппаратуры.

Известно комбинированное устройство электропитания для двигателей

16 внутреннего сгорания, состоящее из многополюсного статора с числом полюсных башмаков 2п =8 и ротора с постоянными магнитами с числом по3$ люсов 2п -2 = 6, при этом полюсные башмаки статора и полюса ротора отстоят друг от друга на одинаковом расстоянии, равном полюсному делению, На полюсных башмаках статора размещены обмотки питания светосигиальных цепей, две обмотки для заряда накопительного конденсатора и две обмотки формирователя сигналов управ. пения. Ротор устройства снабжен несколькимн постоянными магнитами с полюсными наконечниками чередующейся, полярности и имеет неполярный участок на расстоянии двух полюсных делений по окружности ротора, где отсутствуют магниты 1 11.

Недостаток известного устройства заключается в том, что для питания светосигнальной аппаратуры транспорчяого средства в комбинированном устройстве электропитания используются обмотки, расположенные на 2п -4 4 полюсных башмаках статора н возбуждаемые шестью магнитами ротора, в связи с чем снижается суммарная выходная мощность светосигнальных обмоток. Так, в известном 8-полюсном устройстве она составляет « 60-65Х мощности всего устройства. При. пересчете на 16-полюсную магнитную систему комбинированного устройства мощность светосигнальных цепей составит 80-81 Х.

30 ао. 3 85089

Наиболее близким к предлагаемому .явЛяется комбинированное устройство зажигания и электропитания для двигателей внутреннего сгорания, которое состоит из статора с равномерно рас5 положенными полюсными башмаками, на которых размещены обмотки для заряда накопительного конденсатора системы зажигания, обмотки для питания светосигнальной аппаратуры и две обмотки формирователя импульсов момента искрообразования, включенные последовательно и встречно, ротор с постоянным магнитом, расположенным между двумя клювообразными пластинами с количеством клювов на одной из них большим, чем на другой, на единицу (2).

На двух полюсных башмаках статора устройства электропитания расположены обмотки цепи формирователя сигналов управления, на одном — обмотка для заряда накопительного конденсатора, на оставшихся 2А -3 полюсных башмаках — обмотки для питания светосигнальной аппаратуры. г

Таким образом, суммарная выходная мощность светосигнальных обмоток составит85-87Х для 16-полюсного ком1 инированного устройства.

Цель изобретения — увеличение выходной мощности комбинированного устройства электропитания.

Поставленная цель достигается тем, что в комбинированном устройстве электропитания для двигателей внутреннего сгорания, содержащем статор с равномерно расположенными полюсными башмаками, на которых размещены обмотки для заряда накопительного конденсатора системы зажигания, обмотки для питания светосигнальной аппаратуры и две обмотки формирователя импульсов момента искрообразования системы зажигания, включенные последовательно и встречно, ротор с постоянным магнитом, расположенным между двумя клювообразными пластинами с количеством клювов на одной из них большим, чем на другой, на единицу, по меньшей мере, два полюсных башмака о статора выполнены в виде пары зубцов, на одном из которых расположена обмотка для заряда накопительного конденсатора, а на другом — управляющая обмотка.

На фиг.1 приведена конструкция . комбинированного устройства на фиг.2сечение А-А на фиг.1.

2 4

Комбинированное устройство электропитания представляет собой электрическую машину переменного тока с возбуждением от постоянного магнита ротора. Оно включает в себя два основных узла: ротор 1 и статор 2.

Ротор 3 устройства состоит из двух клювообразных пластин 3 и 4 между которыми расположен постоянный магнит (не показан ) . Ротор 1 устройства имеет две зоны расположения клювов: симметричная зона включает в себя ь клювы 5-9 обоих полюсных пластин

3 и 4, которые имеют одинаковую форму и размеры и расположены друг от друга на расстоянии полюсного деления; асимметричная зона включает в себя клюв 5, а также клюв 10. полюсной пластины 4, выполненный с шириной, увеличенной относительно оси 11 полюсного деления в одну из сторон в пределах полюсного деления . Кроме этого, в нее входит участок полюсной пластины 3 между клювами 6 и 9, где отсутствует клюв.

Статор 2 устройства выполнен шихтованным из пластин электротехнической стали и имеет ряд полюсных башмаков, количество которых равно 2п отстоящих друг от друга на расстоянии полюсного деления . На полюсных башмаках, например 12-15 расположены обмотки для питания светосигнальной аппаратуры, На двух смежно расположенных,полюсных башмаках 16 и

17 выполненных в виде двух ма) лых зубцов )8, 19 и 20, 21 (фиг.2) расположены две обмотки 22 и 23 для заряда накопительного конден- сатора 24 в схеме системы 25 зажигания и две управляющие обмотки

26 и 27 для получения электрических импульсов, управляющих. работой полупроводникового ключа — тиристора 28.

При этом зарядные обмотки 22 и 23 включены последовательно и согласно, а управляющие обмотки 26 и 27 — последовательно.и встречно и имеют строго одинаковое количество витков. Сечения малых зубцов 18 и 20 статора, на которых расположены управляющие обмотки, равны между собой и выбираются из условия получения необходимой мощности для управления работой полупроводникового ключа сечения малых зубцов 19 и 21, на которых расположены зарядные обмотки, также равны между собой и выбираются из условия обеспечения заряда накопительно0892

5 85 го конденсатора, до необходимой вели- чины напряжения, обеспечивающей тре-. буемую минимальную частоту бесперебойного искрообразования системы зажигания.

Устройство работает .следующим образом.

При вращении коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания одновременно вращается жестко связанный с ним ротор генератора. При этом в зарядных обмотках 22 и 23 возникает переменное напряжение, возбуждаемое постоянным магнитом ротора.

Переменное напряжение зарядных обмоток 22 и 23 за счет последовательного и согласного включения складывается и через двухполупериодный выпрямитель 29 с умножением напряжения заряжает накопительный конденсатор 24. Последний до отпирания тиристора 28 остается в заряженном состоянии с уровнем напряжения на обкладках соответственно равным напряжению стабилнза ции стабилитрона 30.

При прохождении симметричной зоны ротора мимо двух малых зубцов 18 и

20 с, управляющими обмотками 26 и 27

-в последних возникает переменное напряжение, полуволны которого равны по величине, одинаковы по форме и находятся в противофазе, вследствие встречного включения обмоток, в результате чего они взаимно уничтожают.ся. При прохождении асимметричной soны ротора устройства лолуволны напряжения обмоток 26 и 27 имеют различную форму, не равны по величине и не сов падают по фазе, в результате чего после их сложения на выходе получим два импульса напряжения, один из ко" торых предназначен для управления работой полупроводникового ключатиристора 28 в схеме системы 25 змеи гания. Управляющий импульс через выд4 \ рямительный диод и PC-фильтр Прикла- дывается к управляющему электроду .: тиристора 28 и отпирает его. Накопительный конденсатор 24, разряжаясь через силовой переход тиристора анодкатод на первичную обмотку трансформатора 31, индуцирует в его вторичной обмотке импульс высокого напряжения.

Последний реализуется между элек гродами свечи зажигйния в виде искрового разряда, поджигая рабочую смесь в цилиндре двигателя внутреннего сгора" ния, обеспечивая его работу.

В предлагаемом устройстве обеспечивается заряд накопительного конденсатора а также его своевременный разряд на первичную обмотку трансфор матора за счет управления работой тиристора по цепи управления электрическим импульсом, вырабатываемым обмотками управления.

Таким образом, комбинированное устройство электропитания позволяет увеличить выходную мощность светосигнальных обмоток по сравнению с известным за счет того, что два полюсных башмака статора выполнены в виде двух пар мапых зубцов, при этом на каждой паре зубцов, принадлежащих тому или

;иному полюсному башмаку, расположен ны. обмотки заряда накопительного кон20 денсатора и управляющая обмотка. В связи с этим, в предлагаемом устройстве для питания потребителей светосигнальной аппаратуры используется

2п -2 зубцов статора устройства вмесд то 2п -3 зубца в известном устройстве что1соответственно позволяет повысить выходную мощность до 50Х.

Использование предлагаемой констзо рукции в известном 16-полюсном устройстве электропитания типа 30.3701 в бездатчиковом исполнении позволит увеличить выходную мощность на 5-)OX.

Предлагаемое комбинированное уст- ройство электропитания переменного тока с электронной системой зажигания. предназначено для двухтактных двигателей внутреннего сгорания мотоцик- лов и мопедов.

Формула изобретения

Комбинированное устройство элект" ,ропитания для двигателей внутрение,гю сгорания, содержащее статор с

Iравномерно расположенными полюсными башмакамн, на которых размещены об-.мотки для заряда накопительного конденсатора системы зажигания, обмотки для питания светосигнальной аппаратуры и две обмотки формирователя импульсов момента искрообрвзования .системы зажигания, включеюпае последовательно и утречко, ротор с пос"

35 тоянным магнитом, расположенным между двумя клювообразными пластинами с количеством клювов на одной из них большим, чем на другой, на едйницу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 7 8508 с целью увеличения выходной мощности, по меньшей мере, два полюсных башма" ка статора выполнены в виде пары зуб- . цов, на одном из которых расположена обмотка для заряда накопительного конденсатора, а на другом расположена управляющая обмотка.

92 8

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

I. Патент ФРГ 9 15392053 кл. 46)C 3/08, опублик. 1967.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2678253/18-21, -кл. F 02 Р 3/06, 27.10.78.

850892

Составитель А. Борзиков

Редактор M. Янович Техред Н,Келушак Корректор Г. Решетник

Заказ 6276 43 Тираж 581 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4