Вентильный генератор

 

Союз Советских

Социалистических

Рес убяии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:(61) Дополнительное к звт. саид-ву

{22) Заявлено 27.12..79 (2l ) 2859780/24-07 с присоединением заявки М вЂ”. (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 02 К 19/36

3Ьаудаустввкньй кемнтет, CCCP ле дайм кзебрвтекнй к вткрыткй (53) УДК 621. .3 13 (О88.8) Опубликовано 07,09.81. Бюллетеиь М 33

Дата опубликования описания 10.09.81

С. В. Акимов и В, В. Никитин (72) Автори изобретения

f р ,) . Научно-исследовательский и эксперимента 4ттйд.итум.,, I (TI) Заявитель (54) ВЕНТИЛБНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к области электротехники, а именно к генераторам переменного тока (с переключением QKopBblx обмоток), используемых на автомобиляк, тракторах и т,п.

В системе электропитания потребителей авгомобнля необходимо для более рационального использования иметь такой генератср, который на малой скорости spa щения мог бы развивать достаточное напряжение для подзаряда аккумуляторной батареи, обеспечивая тем самым положительный баланс электроэнергии, а на бо» лыиих скоростях отдавать ток большой силы дпя удовлетворения потребностей всех потребителей.

Этим требованиям удовлетворяют генераторы переменного гока со ступенчатой характеристикой силы гока - скорос ти.

Известны генераторы переменного тока со ступенчатой характеристикой силы тока - скорости, содержащие трехфазную якорную обмотку, каждая фаза которой одним из своих выводов соединена с полулроводниковым выпрямителем и клеммную панель, куда подведены и соединены с клеммами начало и конец каждой фазы (1).

В

Фазные обмотки генератора в зависимости or режима работы мешины, количества включенных потребителей, состояния аккумуляторной батареи и т.п. соединяются водителем звездой" или треугопьни10 ком благодаря насаживанию на клеммы в двух различных положениях контактной ттласгины. . Недостатком этих генераторов является механическое переключание схемы соединения фазных обмоток водителем в зависимости or вышеназванных факторов, не позволяющее получить их оптимальное использование, а также необходимость постоянного контроля положения контактной пласт ины.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической суптности является генератср переменного тока (21, содержащий трехфазную якорную обмотку, 862320 .

4 соединенную с попупроводниковым выпря мигелем, и перекпючагель, действующий и зависимости ог нагрузки генератора и обеспечивающий при малой скорости вращения соединение фазных обмоток по схеме звезда", а при высокой скоростипо схеме "треугопьник.

Переключатель состоит иэ трех контактных групп, каждая иэ которых содержИт два неподвижных и один подвижный контакты, распредепенные по окружности выкпючагепя, и центральной контактной врашаемой части в форме звезды, имеющей три контактных плеча, соединенных вместе.

К неподвижным контактам каждой груп-. пы подведены начало одной и конец другой фаз. Соединение фазных обмоток генератора по схеме "звезда осуществляется центрапьной контактной частью, соединяющей вместе выводы всех фаз, не подключенные к полупроводниковому выпрямителю, а по схеме треугопьн ик" — пер емыкан ием каж дым подвижным контактом двух неподвижных контактов соответствующей группы.

Недостатком таких. генераторов является спожносгь схемы переключения фазных обмоток, а также низкая надежность работы генератора и высокая периодичность технического обспуживан ия, обусловленные применением многоконтактного перекпючаюшего .устройства, коммутирующего большие токи.

Цепью изобретения явпяется повышение надежности генератора.

Укаэанная цель достиГается тем, что полупроводниковый выпрямигепь снабжен дополнительным плечом, одна из фаз якорной обмотки соединена через подвижный и . один из неподвижных контактов перекпючатепя со средней точкой 2-х щ утих фаз,, вывод одной из которых соединен с другим неподвижным контактом перекпючатепя, а средняя точка этих фаз соединена с допопнитепьным ппечом выпрямигепя.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предпагаемого генератора переменного гока; на фиг. 2 — токоскоростная ха. рактеристика генератора.

Генератор содержит трехфазную якорную обмотку 1, полупроводниковый выпрямитепь 2 и эпектромагнитный переключатель 3, состоящий из токовой обмотки 4 и контактной группы 5, содержащей размыкающий контакт 6-7 и замыкающий контакт 6-8.

Фаза А трехфазной якорной обмотки соединена через подвижный 6 и неподвиж ный 7 контакты со средней точкой «0» двух других фаз (В и С), а вывод фазы B соединен с неподвижным контактом 8 перекпючагепя 3.

Попупроводниковый выпрямитель 2 выпопнен двухпопупериодным и содержит во5 семь кремниевых диодов, средние точки ппеч выпрямигепя соединены с выводами фаз якорной обмотки 1 и с нулевой точкой звезды, а к выходу подключена токовая обмотка эпектромагнигного пере10 кпючатепя 3.

Генератор работает спедуюшим образом.

При работе генератора на холостом

1.. ходу и небопьших скоростях вращейия величина его тока нагрузки ниже предела срабатывания электромагнитного перекпю чателя, который своим размыкающим контактом обеспечивает соединение фазных обмоток по схеме "звезда".

На фиг. 2 кривая 1 соогвегсгвуег гокоскоростной характеристике. генератора при соединении фаэных обмоток по схеме звезда . Обороты хопостого хода генератора меньше числа оборотов П-генерато25 ра, соответствующих оборотам хопостого хода двигателя. Выходная мощность генератора в этом режиме достаточна дпя обеснечения попожитепьного баланса электроэнергии в электрической системе в режи30 мах холостого хода, которые могут представпять,высокое процентное соотношение от общего режима машины.

При увеличении скорости вращения генератора величина гока нагрузки может

35 достигать предела срабатывания эпекгромагнигного перекпючатепя, замыкающий контакт когорого замыкается, обеспечивая соединение фазных обмоток на средних и высоких скоростях вращения по схеме

40 разомкнутый треугопьник .

На фиг. 2 кривая 11 соответствует гокоскоростцой характеристике генератора при соединении фазных обмоток по схеме

«разомкнутый греугопьник".

45 Токовое реле электромагнитного перекпючагепя расчитано таким образом, что перекпючение фазных обмоток происходит при величине тока, составляющей точке пересечения кривых 1 и 11(точка А).

Итак, предлагаемый центральный генерагар с переключением фазных обмоток имеет ступенчатую характеристику силы тока — скорости, характеризующуюся высокой максимапьной мощностью при низких оборотах хопостого хода, причем переключение схемы соединения фаэных об-моток осущесгвпяется перекпючателем всего с одной контактной группой. Реэу: 862320 Ь

Формула изобретения меегся, возможное применение тирисгор ного переключателя, управляемого электромагнитным реле, или в бесконтактном исполнении, не изменяющих схемьг переключения, а следовательно, не выходящих за рамки предлагаемого изобретения,.

Технико-экономический эффект ог использования предлагаемого генератора выражается в упрощении схемы и повышении надежности генератора за счет сокращения 10 . числа койгакгных групп (вместо 3-х кон-, тактных групп у прототипа переключение схем соединения фазных обмоток осуществляется одной контактной группой}.

Кроме гого, повышаегся мощностное использование генератора за счет использования моаыости гарм жических составля ющих, равных или кратных числу фаз обмотки якоря, и снижается нагрев обмотки статора, гак как замыкание токов указан- о ных гармонических составляющих в обмотке не происходит.

Предлагаемый генератор способен обеспечить в заданных условиях эксплуатации питание всех потребителей и достаточный подзаряд аккумуляторной батареи.

Вентильный генератор со ступенчатой харакгерисгйкой силы гока-скорости, содержащий трехфазную якорную обмотку, соединенную с полупроводниковым выпрямителем, и переключатель якорных обмоток со звезды íà треугольник, o гл s ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности генератора, полупроводниковый выпрямитель снабжен дополнительным плечом, одна из фаз якор» ной обмотки соединена через подвижный и один из неподвижных контактов переключателя со средней точкой 2 х тугих фаз, вывод одной из которых соединен с .другим неподвижным контактом переключателя, а средняя точка; этих фаз соединена с дополнительным плечом выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ % 1928953 кл. 21 д 46, опублик. 1969.

2. Патент США hb 3508138, кл. 322-90, опублик. 1966 {прототип).

Составитель Т. Калашникова

Редактор Г. Прусова Техред А. Ач Корректор <. Макаренко

Заказ 6632/52 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений s открытий

113035, Москва, ЖЗВ,.Раушскаа наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4