Система электроснабжения на два уровня напряжения

 

ОП ИСАКИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР СНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесиих

Республик

««««905942 (6I) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 22.05.80 (21) 2928083/24-07 с присоединением заявки ме (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 15.02.82 (51)M. Кл.

Н 02J 7/14

Гооудвротееииый комитет

СССР

ll0 делам изаоретеиий и открытий (5З) ЙК629.113:

:621.31 1 (088. 8) С. В. Акимов, Т. И. Акимова, В. С. Маршева, и А. Н. Корогодский (72) Авторы изобретения

«

Научно-исслеповательский и экспериментальный нститут

« автомобильного электрооборудования и автоприборов (7l ) Заявитель (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ДВА УРОВНЯ

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротех- 1 нике, а именно к системам электроснабжения подвижных объектов на два уровня напряжения, главным образом для автомобилей и тракторов.

Известна система электроснабжения на два уровня напряжения, содержащая трехфазный генератор и однофазный трансформатор «. «.3 ..

Недостатком такой системы электроснабжения является то, что при подключении первичной обмотки трансформатора к выводам фаз генератора при соединении обмоток статора по схеме треугольник", первичная обмотка трансформатора оказывается включенной к одной фазе генерато-1 ра, что вызывает перегрузку этой фазы и снижение уровня напряжения, так как одна фаза генератора не в состоянии обеспечить достаточную мощность для питания потребителей на высоком уровне напряжения.

Известна система электроснабжения на два уровня напряжения, содержмцая трехфазный генератор, но трансформатор выполнен трехфазным «21.

Это позволяет равномерно загружать генератор, но усложняет технологию производства. Кроме того, в этих системах применен генератор с контактными кольцами, что снижает надежность и срок службы системы электроснабжения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является система электроснабжения на два уровня напряжения, содержашая синхронный генератор переменного тока индукторного типа, якорные обмотки которого соединены в замкнутый лятиугольник, вершины соединений обмоток которого подключены ко входу выпрямителя основ ного уровня, к выходу постоянного тока выпрямителя основного уровня подключена первая аккумуляторная батарея, однофазный трансформатор, один из выводов первичной обмотки которого соединен с одной из вершин соединений пятиугольника якорных обмоток генератора, а вто3 90594 ричная обмотка трансформатора, через выпрямитель второго уровня подключен к другой аккумуляторной батарее, причем аккумуляторные батареи соединены последовательно между собой, регулятор напряжения, вход которого подключен к первой аккумуляторной батарее, а выход— к обмотке возбуждения синхронного генератора (3).

Недостатком этой системы электро- >р снабжения является резкое изменение фаз. ного напряжения при изменении тока на-пряжения при изменении тока нагрузки генератора, что отрицательно влияет на работу тран<.форматора, у которого наблю- >s дается резкий перепад вторичного,напряжения и тем самым создаются неблагоприятные условия работы для аккумуляторной батареи, подключенной на регулируемый уровень напряжения. Это приводит к сни- о жению срока службы аккумуляторной батареи, а следовательно, и всей системы элек троснабжения.

Целью изобретения является увеличение срока службы за счет повышения ка- g чества поддержания напряжения второго уровня.

Иоставленная цель достигается тем, что второй вывод первичной обмотки трансформатора подключен к третьей вер- зо шине по отношению к той вершине "пятиугольника якорных обмоток синхронного генератора, к которой подключен первый вывод первичной обмотки трансформатора.

На чертеже представлена схема предзз лагаемой системы.

Система электроснабжения содержиr синхронные генератор 1, якорные обмотки 2-6 которого соединены в "пятиугольник" и подключены к выпрямителю 7 ос40 новного уровня, регулятор 8 напряжения, однофазный трансформатор 9 с первичной обмоткой 10, подключенной к вершинам

"пятиугольника", образованным якорными. обмотками синхронного генератора, например, обмотками 5, 3 и 6, Вторичная

45 обмотка 11 трансформатора 9 соединена с выпрямителем 12 второго уровня, выпрямитель 7 основного уровня соединен последовательно с выпрямителем 12 второго уровня.

Один уровень напряжения - основной, образуется между шпосовым выводом 13 генератор и "массой 14. На этот уровень напряжения подключена аккумуля торная батарея 15 и нагрузка 16. другой уровень напряжения - нерегулируемый, образуется между плюсовым выводом 17 выпрямителя 12 и "массой

14. К выводу 17 подключена аккумуля торная батарея 18 и нагрузка 19, Система электроснабжения работает следующим образом.

При работе генератора 1 напряжение обмоток статора, выпрямпенное выпря-, мителем 7, стабилизируется регулятором

8 напряжения. Это напряжение через плюсовой вывод 13 подается на совместно включенные аккумуляторную батарею 15 и нагрузку 16 по цепи регулируемого напряжения. Одновременно напряжение с разноименных зажимов трех последовательно включенных обмоток статора 5, 3, 6 или 2, 4, 6 подводится к первичной обмотке 10 трансформатора 9. Напряжение вторичной обмотки 11 трансформатора выпрямляется выпрямителем 12..С изменением тока в аккумуляторной батарее 15 и нагрузке 16 напряжение на обмотках статора меняется из-аа падения напряжения на вентилях выпрямиеля 7.

Из экспериментальных исследований установлено, что в силу несимметрии формы кривой фазного напряжения пятифазных индукторных генераторов и наличия в ней до 40% второй гармоники, напряжение между разноименными выводами трех последовательно включенных статорных обмоток 5, 3, 6 или 2, 4, 6 при изменении тока нагрузки генератора изменяется меньше, чем между выводами одной статорной обмотки.

Установлено, что при подключении обмотки трансформатора 9 к разноименным выводам обмотки статора, например 5, 3, 6, напряжение на первичной обмотке трансформатора поддерживается на 27% стабильнее, чем при подключении первичной обмотки трансформатора непосредсь венно к выводам одной статорной обмотки генератора. Следовательно, уменьшается влияние тока по пепи регулируемого напряжения на уровень нерегулируемоt î напряжения, что приводит к улучшению условий заряда аккумуляторной батареи и увеличению ее срока службы и следовательно, всей системы энергоснабжения.

Формула из обре т ения

Система электроснабжения на два уровня напряжения, содержащая синхронный генератор переменного тока индукторного типа, якорные обмотки которого соединены в замкнутый пятиугольник", вершины соединений обмоток которого подключены ко входу выпрямителя основного уровня, к выходу постоянного тока выпрямителя основного уровня подключена первая аккумуляторная батарея, однофаэный трансформатор, один иэ выводов первичной обмотки которого соединен с одной иэ вершин пятиугольника якорных обмоток генератора, а вторичная обмот ка трансформатора через выпрямитель второго уровня подключена к другой аккумуляторной батарее, аккумуляторные 10 батареи соединены последовательно между собой, регулятор напряжения, вход которого подключен к первой аккумуляторной батарее, а выход - к обмотке возбуждения синхронного генератора, о т л ич а ю m а я с я т емM, что, с целью увеличения сроКа службы эа счет повышения

42 6 качества поддержания напряжения второго уровня, второй вывод первичной обмотки трансформатора подключен к третьей вершине по отношению к той вершине пятиугольника якорных обмоток синхронного генератора, к которой подключен первый вывод первичной обмотки трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США ¹ 3816508, кл, 320-15, 1974.

2. Патент США № 3962621, кл. 320 15, 1976.

3. Отчет НИИАП. Тема 4/4-78, государственная регистрация

¹ 78013090, 1978, с, 26-27.