Система электроснабжения на два уровня напряжения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 ц 862315ао лелем изебретеиий и еткритиХОпубликовано 07.09.81. Бюллетень Рй 33 Дата опубликования описании 07.09,81.Э.А. Бауман, Е,А, Вайнштейн, Н.И. Л онов, й";Б-.Ивченко,В.Г. Мнев и А.Б. Успенс й5,Московский завод автотракторн оэлектрооборудования АТЭ 1 .". ;,:1(54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ДВА УРОВНЯ НА ПРЯЖЕ НИЙ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения аля автономных обьекф тов,требующих разных уровней напряже ний при одном источнике энергии, пре;имущественно идля систем электроснаб 5 .жения автомобилей, тракторов и железнодорожного транспорта.Известны системы электроснабжения, в которых для получения двух уровней на 10 пряжения применен генератор с двумя якорными обмотками, каждая из которых соединена со своим выпрямителем и аккумуляторными батареями 11. 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 выпрямители, а выход, через свой выпрямитель, подключен к аккумуляторной батарее второго уровня 121,Недостатком этого устройства является большая сложность и высокая стоимость преобразователя, что ограничивает область применения.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является система электроснабжения на два уровня напряжений, содержащая синхронный генера тор, якорйая обмотка которого подключена к выпрямителю нижнего уровня напряжения и первичной обмотке трансформато-.ра, вторичная обмотка которого соединена с выпрямителем высокого уровня напряжения, оба выпрямителя соединены последовательно,и аккумуляторную батарею с средним выводом, гри этом "плюсовой вывод выпрямителя высокого уровня соединен с "плюсовым выводом аккумуляторной батареи, а минусовой вывод выпрями теля низкогоуровня с минусовым" выводом аккумуляторной батареи, средний вывод которой подключен к общей точке соеаинэния выпрямителей, причем обмоткавоэбужцения генератора одним вывоаомподключена к вхоау исполнительного органа регулятора напряжения, измерительныйорган которого подключен к выпрямителюнижнего уровня 3 .Недостатком этой системы являетсянизкая нааежность, связанная с тем, чтопри коммутации нагрузок нижнего уровня,а аля поцавляющего большинства энергосистем все нагрузки, кроме стартера запуска циигателя, подключены к нижнемууровню, возникают импульсные перенапряжения, которые могут вывести из строятранзисторы исполнительного органа регулятора напряжения. Применение же регулятора, подключенного целиком к высокому уровню, снижает точность поцаержания напряжения на нижнем уровне.Целью изобретения является повышение нацежности,Поставленная цель аостигается тем,что другой вывоа обмотки возбужденияпоакдючен к "плюсовому" вывоцу выпрямителя высокого уровня,Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором преаставлена принципиальная схема энергосистемы на цва уровня напряжений.Статорная обмотка 1 генератора присоецинена к выпрямителю 2, анодЭ которого является клеммой системы нижнегоуровня напряжения, и к первичной обмотке4 трансформатора, вторичная обмотка 5которого в свою очередь присоеаинена квыпрямителю 6, анод 7 которого является клеммой системы верхнего уровня напряжения, К клемме 3 нижнего уровня на.пряжения присоеаинены нагрузка 8 и вывоц 9 измерительного органа регуляторанапряжения 10. К клемме 7 верхнегоуровня напряжения присоеаинены обмоткавоэбужцения 11 генератора, включеннаяпослеаоватедьно с исполнительным орга-ном (клемма 12 регулятора напряжении10), и нагрузка системы верхнего уровня напряжения, например стартер 13 иаккумуляторная батарея 14, средняя точка которой соединена с клеммой 3 системы нижнего уровня напряжения; 15 включатель пуска авигатедя автомобиля.Система электроснабжения работаетсдеаующим образом,Замыканием включателя 15 пускаетсяавигатедь и через .клиноременную перецачу привоцится во. вращение синхронныйгенератор со статорной обмоткой и обмоткой воэбужаения 11; При изменении скорости вращения и нагрузки генератора из меняется уровень напряжения межцу клем- .мой 3 и массой, а также межау клеммой7 и массой. Измерительный орган регулятора напряжения 10 воздействует на исполнительный орган регулятора и, тем самым воэаействуя на величину тока, поааерживает.постоянство напряжения между клеммой 3 и массой, Однако, напряжение меж-цу клеммой 7 и массой при увеличении 1 о нагрузки генератора с клеммы З.цолжновозрастать на величину падения напряжения на выпрямителе 2. Этот вредный фактор в значительной степени сглаживаетсятем, что при увеличении тока нагрузки 15 с клеммы 3 возрастает ток воэбужцения,т,е, ток нагрузки с.клеммы 7 и пааекиенапряжения на активных сопротивленияхобмоток 4 и 5 трансформатора и. на выпрямителе 6.20 В то же время, резкий сброс нагрузкис клеммы 3 вызывает резкий всплеск перенапряжения на клемме 3, Если бы об 1 мотка возбуждения 11 была бы включена,на эту клемму, то ее активное сопротив ление должно было бы быть малым и недостаточным цля погашения импульса перенапряжения на силовом трансформатореисполнительного органа. Так, в существующей системе электроснабжения автрмоби- зО ля ЗИЛсопротивление обмотки возбужцения 3,7 Ом. При включении обмотки возбужцения на клемму 24 В при сохранении мощности возбуждения активноесопротивление обмотки йозбужцения равно= 15 Ом, т,е, в 4 раза больше, тогаакак амплитудное значение импульса перенапряжения на выхоце трансформатора только вдвое больше. Причем увеличенное в4 раза индуктивное сопротивление обмот ки возбуждения и инцуктивное сопротивление обмоток трансформатора сглаживаютимпульс, растягивают его фронт, в результате чего измерительный я исполнительныйорганы регулятора напряжения успеваютсрабатывать на погашение импульса поамплитуце. Таким образом, силовой транзистор исполнительного органа защищается от выхоцц из строя.Система прецназначена прежде всегоцлк использования на автомобилях с дизельными цвигателями, гце условия пуска цвигателей требуют повышения напряжения.55 Ф о р м у д а изобретенияСистема электроснабжения на цва уровня напряжений, соцержащая синхронный геСоставитель А. ГаловченкоРедактор НАхмедова Техред М.Рейвес Коррек акаренко Тираж 675 ПодпнснИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений н открытей35, Москва, Ж-З 5, Раушская набд. аэ 6631/5 филиал ППП Патент, г; Ужгород, ул. Проектная,нератор, якорная обмотка которого поцключена к выпрямителю нижнего уровня на-.пряжения и первичной обмотке трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с выпрямителем высокого уровня 5напряжения, оба выпрямителя соединеныпоследовательно,и аккумуляторную батарею со средним выводом, прн этом плюсовой вывод выпрямителя высокого уровня соединен с "плюсовым выводом аккумуляторной батареи, а мннусовой" выводвыпрямителя ниэкого уровня с минусовым выводом аккумуляторной батареи,средний вывод которой подключен к об-.щей точке соединены выпрямителей, причем обмотка возбуждения генератора од-ним выводом подключена к входу нсполнительного 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 выводобмотки возбуждения подключен к плюсовому выводу выпрямителя высокого уровня+ Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе 1 Патент США Ж 3793544,кл. 320-17, 1974,2. Патент США % 3667025,кл. 320-15, 1972,3. Патент США М 3962621,кл. 32 Л, 976.