Система электроснабжения на два уровня напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (tii862315 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио 19.07.79 (21) 2798668/24-07. (51)М. Кл. с присоединением заявки .рй.

Н 02 У 7/14 (23) Приоритет

1ЪеударстааниыХ кемнтет

СССР до делам кзабретеикХ и еткритиХ

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень J4 33

Дата опубликования описания 07.09.81. (53) УДК 621.311..6 1 (088. 8) Э.A. Бауман, Е.А. Вайнштейн, Н.И. Л онов, Ю-Б--Ивченко, В.Г. Мнев и А.Б. Успенс и

1 . 5, » .

Московский завод автотракторн о электрооборудования АТЭ 1 „. " . - .;;:1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ДВА УРОВНЯ

НА ПРЯЖЕ НИЙ

Изобретение относится .к электротехнике и может быть использовано s системах электроснабжения для автономных обьек. тов,требующих разных уровней напряже-

1ний при одном источнике энергии, пре;имушественно идля систем электроснаб3 жения автомобилей, тракторов и железнодорожного транспорта.

Известны системы электроснабжения, в которых для получения двух уровней на10 пряжения применен генератор с двумя якорными обмотками, каждая из которых соединена со своим выпрямителем и аккумуляторными батареями (1).

Недостатком этой системы является низкая технологичность изготовления генератора.

Известна другая система электроснабжения, в которой для получения второго уровня использован полупроводниковый преобразователь, вход которого соединен с выходом основного выпрямителя, а вы ход, через свой выпрямитель, подключен к аккумуляторной батарее второго уровня f2 j.

Недостатком этого устройства является большая сложность и высокая стоимость преобразователя, что ограничивает область применения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является система электроснабжения íà два уровня напряжений, содержашая синхронный геиера тор, якорйая обмотка которого подключе на к выпрямителю нижнего уровня напря жения и первичной обмотке трансформато-ра, вторичная обмотка которого соединена с выпрямителем высокого уровня напряS жения, оба выпрямителя соединены последовательно,и аккумуляторную батарею с средним выводом, гри этом "плюсовой вывод выпрямителя высокого уровня сое динен с "плюсовым» выводом аккумуляторной батареи, а минусовой вывод выпрями» . теля низкого уровня с минусовым" выводом аккумуляторной батареи, средний вывод которой подключен к обшей точке соединэния выпрямителей, причем обмотка возбуждения генератора одним выводом подключена к входу исполнительного органа регулятора напряжения, измерительный орган которого подключен к выпрямителю нижнего уровня $3 ).

Недостатком этой системы является низкая нацежность, связанная с тем, что при коммутации нагрузок нижнего уровня, а для подавляющего большинства энерго систем все нагрузки, кроме стартера запуска двигателя, подключены к нижнему уровню, возникают импульсные перенапряжения, которые могут вывести из строя транзисторы исполнительного органа регулятора напряжения. Применение же регулятора, подключенного целиком к высокому уровню, снижает точность поцдержа-. ния напряжения на нижнем уровне.

Целью изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что другой вывод обмотки возбуждения поцключен к "плюсовому" выводу выпрямителя высокого уровня.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема энергосистемы на два уровня напряжений.

Статорная обмотка 1 генератора присоецинена к выпрямителю 2, анодЭ которого является клеммой системы нижнего уровня напряжения, и к первичной обмотке

4 трансформатора, вторичная обмотка 5 которого в свою очередь присоединена к выпрямителю 6, анод 7 которого является клеммой системы верхнего уровня напряжения. К клемме 3 нижнего уровня на пряжения присоединены нагрузка 8 и вывод 9 измерительного органа регулятора напряжения 10. К клемме 7 верхнего уровня напряжения присоединены обмотка воэбужцения 11 генератора, включенная последовательно с исполнительным орга- ном (клемма 12 регулятора напряжении

10), и нагрузка системы верхнего уровня напряжения, например стартер 13 и аккумуляторная батарея 14, средняя точка которой соединена с клеммой 3 системы нижнего уровня напряжения; 15включатель пуска двигателя автомобиля.

Система электроснабжения работает следующим образом.

Замыканием включателя 15 пускается двигатель и через .клиноременную переца чу приводится во. вращение синхронный генератор со статорной обмоткой и обмоткой возбуждения 11; При изменении скорости вращения и нагрузки генератора из меняется уровень напряжения между клем- . мой 3 и массой, а также между клеммой

7 и массой. Измерительный орган регулятора напряжения 10 воздействует на исполнительный орган регулятора и, тем самым воздействуя на величину тока, поддерживает.постоянство напряжения между клеммой 3 и массой. Однако, напряжение меж-! цу клеммой 7 и массой при увеличении

1о нагрузки генератора с клеммы З.цолжно возрастать на величину падения напряжения на выпрямителе 2. Этот вредный фактор в значительной степени сглаживается тем, что при увеличении тока нагрузки

1s с клеммы 3 возрастает ток возбуждения, т.е. ток нагрузки с.клеммы 7 и падение напряжения на активных сопротивлениях обмоток 4 и 5 трансформатора и. на выпрямителе 6.

20 В то же время, резкий сброс нагрузки с клеммы 3 вызывает резкий всплеск пе ренапряжения на клемме 3. Если бы об|мотка возбуждения 11 была бы включена, на эту клемму, то ее активное сопротив2S ление должно было бы быть малым и недостаточным для погашения импульса перенапряжения на силовом трансформаторе исполнительного органа. Так, в существующей системе электроснабжения автрмобизо ля ЗИЛ-130 сопротивление обмотки возбуждения 3,7 Ом. При включении обмотки возбуждения на клемму 24 В при сохранении мощности возбуждения активное сопротивление обмотки возбуждения равно

= 15 Ом, т.е. в 4 раза больше, тогда как амплитудное значение импульса перенапряжения на выхоце трансформатора только вдвое больше. Причем увеличенное в

4 раза индуктивное сопротивление обмотки возбуждения и индуктивное сопротивление обмоток трансформатора сглаживают импульс, растягивают его фронт, в результате чего измерительный я исполнительный органы регулятора напряжения успевают срабатывать на погашение импульса по амплитуде. Таким образом, силовой тран» зистор исполнительного органа защищается от выхода из строя.

Система предназначена прежде всего цл использования на автомобилях с дизельными двигателями, где условия пуска двигателей требу1от повышения напряжения.

55 Формула изобретения

Система электроснабжения на два уровня напряжений, содержащая синхронный ге862315

Составитель А. Галовченко

Редактор Н..Ахмедова Техред М. ейвес Корректо Ю. Макаренко

Заказ 6631/52 Тираж 675 Подпнсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытнй

113035, Москва, Ж-Ç5, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Harem, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нератор, якорная обмотка которого поцключена к выпрямителю нижнего уровня напряжения и первичной обмотке трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с выпрямителем высокого уровня Б напряжения, оба выпрямителя соединены последовательно,и аккумуляторную батарею со средним выводом, прн этом плюсовой вывод выпрямителя высокого уровня соединен с "плюсовым выводом аккумуляторной батареи, а мннусовой" вывод выпрямителя ниэкого уровня с минусовым выводом аккумуляторной батареи, средний вывод которой подключен к об-.

mel точке соединення выпрямителей, причем обмотка возбуждения генератора од- ним выводом подключена к входу исполнительного органа регулятора на пряження, измерительный орган которого подключен к выпрямителю нижнего уровня, о т л н ч а ю щ а я.с я тем, что, с целью повышения надежности, другой вывод обмотки возбуждения подключен к ппюсовому выводу выпрямителя высокого уровня+

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ж 3793544, кл. 320-17, 1974.

2. Патент США No. 3667025, кл. 320-15, 1972.

3. Патент США М 3962621, кл. 32Л-15, 976.