Генератор переменного тока для двигателя внутреннего сгорания

1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфвз Советсиин Социалистических Республик(51) М, Кл.з Г 02 Р 5/04 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторыизобретения1 Ю.Ф.Баранов, Л.А,Зюзина й А.К.СтарОстин Научно-исследовательский и экспериментальный институтавтомобильного электрооборудования и автоприборов(54) ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО .ТОКА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств,а именно к генераторам переменноготока для двигателя внутреннего сгорания, предназначенным для питаниясветосигнальной аппарутры и бесконтактной системы зажигания,Известны генераторы переменноготока для двигателя внутреннего сгорания, содержащие маховик с постоянными магнитами, намагниченными понесимметричной, схеме, основаниес катушками для питания цепи заряданакопительного конденсатора бесконтактной системы зажигания, для 15питания осветительных цепей и дляуправления тиристором бесконтактнойсистемы зажигания 11 . Недостаток таких генераторов за ключается в малой мощности осветительной катушки, обусловленной несимметричной схемой намагничивания магнитов маховика.Известны также генераторы пере менного тока для двигателя внутреннего сгорания, содержащие ротор с постоянным Магнитом и полюсами, статор, на башмаках которого рас,положены генерирующие обмотки, фер ромагнитную крышку, установленную на статоре генератора, и датчик, статор которого размещен на ферромагнитной крышке, а ротор жестко укреплен на роторе генератора 2 .Недостатком указанных генерато-ров является сложность их конструкции, обусловленная тем, что они имеют специальный дополнительный магнит, снабженный клювообразными полюсными наконечниками и предназначенный для возбуждения управляющего сигнала в обмотке датчика.Целью изобретения является упрощение конструкции генератора, а также обеспечение автоматического ступенчатого регулирования угла оперЕжения зажигания.Поставленная цель достигается тем, что ротор. датчика выполнен в видеферромагнитного диска, магнитно связанного с одним из полюсов ротора генератора и снабженного по меньшей мере одной прорезью, а статор датчика выполнен в виде ферромагнитного стержня с обмоткой, магнитно связанного с ферромагнитной крышкой генератора и установленного перпендикулярно плоскости вращения диска, а также тем, чтоферромагнйтный диск снабжен по мень,шей мере двумя иеравновеликими прорезями.На Фиг, 1 приведена конструкциягенератора переменного тока, на.фиг. 2 - разрез А-А иа фиг.1) нафиг. 3 .- ротор датчика; на фиг.4диаграмма изменения потока холостого хода в статоре датчикаот угла,поворота его ротора эа один оборот;на Фиг.5 - диаграмма ЭДС холостогохода обмотки датчика, на фиг. бдиаграмма ЭДС холостого хода послевыпрямления; на фиг. 7 - вариантвыполнения ротора датчика с неравновеликими прорезями на диске; на фиг. 8 -"дйаграмма изменения потока хблостого хода"в статоре в датчи при конструкции его ротора, показанной на Фиг,7, на фиг. 9 - диаграмма ЭДС обмотки датчика, соответствующейпотоку холостого хода на Фиг.8; нафиг. 10 " диаграмма ЭДС обмотки датчика после выпрямления; на фиг. 11 зависимость угла, опережения зажига-"нйя-от частоты вращения при ступенчатом регулировании угла.Генератор переменного тока содер-. жит ротор 1 с постоянным магнитом и статор 2, на полюсных башмакахкоторого расположены генеРирующиеобмотки 4, питающие зарядную цепь беСконтактной системы зажигания и цепь светосигнальной аппаратуры(Фиг. 1). К железу 5 статора 2 генератора крепится ферромагнитная крышка б, на которой расположен статор датчика, выполненный в виде ферромагнитного стержня 7 с обмоткой 8 (Фиг, 2).Обмотка 8 расположена между ферромагнитной крышкой б генератора и специальным ферромагнитным колпачком 9, магнитно связанным с крьпакой б. Стержень 7 датчика через колпачок 9 магнитно связан с крышкой б генератораи ймеет возможность осевого перемещения для регулировки рабочего воз-душногО зазора между торцом 10 стерж-. ня 7 и-ротором датчика, выполненного в виде Ферромагнитного диска 11. Диск11 снабжен-магнитным полюсом 12, образованным двумя прорезями 13 и 14(фиг. 1,3,7). Диск 11 неподвижно укреплен на роторе 1 генератора и магнйтйо"связан с одним иэ полюсов ротора 1 через ферромагнитную деталь 15.Для обеспеченйя автоматическбгоступенчатого регулирования углаопереженйя зажигания по частоте .вращения Ферромагнитный диск 11снабжен неравновеликими прорезями:16 и 17 (Фиг. 7). Количество прорезей в диске 11 соответствует необходймомуколичеству скачков угла опережения зажигания. Угловое расстояние между прорезями соответствуетвеличине скачкообразного изменения угла опережения зажигания. Генератор переменного тока работает следующим образом.При вращении ротора генераторав его обмотках 4 наводятся ЭДС, которые используются для питания цепеосвещения и цепи заряда накопительного конденсатора бесконтактнойсистемы зажигания (не показана),При набегании полюса 12 диска 11на торец 10 стержня 7 статора датчика магнитный ноток замыкается от 10,полюса М магнита ротора 1 генераторачерез деталь 15 на полюс 12 диска 11,далее через воздушный зазор на торец10 стержня 7 статора датчика, колпа-,.чок 9, крышку б, железо 5 статора 15 геиератора, полюсный башмак 3 и рабочий воздущный зазор генератора - наполюс 5 магнита ротора 1 генератора.. При этом пульсирующий магнитныйпоток Ф(фиг.4) возбуждает в обмотке Щ 8 датчика знакопеременную ЭДС О(фиг. 5), положительная полуволнакоторого О (Фиг. 6) используется для управления электронным ключом бесконтактной системы зажигания (не25 показана)Прорези 16 и 17 на диске 11(Фиг. 7) обеспечивают получение встрежне 7 пульсирующего потока Фс получением соответственно афир Зр и ьфь(фиг. 8) и ЭДС холостогоходаО -О О , О соответственно (фиг. 9),хкПри этом йоложительные полуволныЭДС (фиг. 10) будут обеспечиватьс ростом частоты вращения ступенчатое автоматическое изменение угла срасрабатывания электронного ключа бесконтактной системы зажигания и темсамым изменение угла опережения зажигания в соответствии с характеристикой, показанной на фиг. 11.40 На частотах и запуска двигателяуправление электронным ключом осуществляется первым импульсом ЭДСО , так как его амплитуда достигает уровня отпирания электронногоИиключа, отмеченного на фиг, 10 прямойОот . При увеличении частоты вращениядвигателя до величины и амплитудавторого импульса О и управления достигнет уровня Оц,ОАЙрания электронного ключа и угол зажигания изменится скачком на величину о (фиг.10и 11).При достижении частоты вращениязначения п угол. опережения зажигания изменится на величину о(4 . Углыо( и о( - это углы автоматического1плавного изменения опережения зажигания, обусловленного ростом крутизны управляющего сигнала при изменении частоты вращения соответственно бО от и до п,и от п до п.Изменяя размеры магнитного полюса12 диска 11, размеры прорезей в дискеможно изменять характеристику опережения угла .зажигания от частоты вра щения; обеспечивая заданные скачкиугла, что позволяет улучшить мощностные показатели двигателя внутреннего сгорания.Формула изобретения1. Генераторпеременного тока для двигателя внутреннего сгорания, содержащий ротор с постоянным магнитом и полюсами, статор, на башмаках которого расположены генерирующие обмотки, ферромагнитную крышку, установленную. на статоре генератора, и датчик,статор которого размещен на Ферромагнитной крышке, а ротор жестко укреплен на роторе генератора, о т л и ч а.ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, ротор датчика выполнен в виде ферромагнитного диска, магнитно связанного с одним из полюсов ротора генера.тора и снабженного по меньшей мереодной прорезью, а статор датчикавыполнен в виде ферромагнитного,стержня с обмоткой, магнитно связанного с Ферромагнитной крьввой генера тора и установленного перпендикулярно плоскости вращения диска.2. Генератор по п.1, о т л и ч а Ю"щ и й с я тем, что, с целью обеспечения автоматическогоступенчатогорегулирования угла опережения зажигания, ферромагнитный диск снабженпо меньшей мере двумя. неравноваликими прорезями. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ Р 1539205,кл. 46 К 3/08, опублик. 1967.2. Авторское свидетельство СССРР 502130, кл. Г 02 Р 5/04, 1976.20.7 ВНИИПИ Фи аз 7162/30 Риз 608 Подписн