Вентильный генератор

(и) 8 ТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМУ С 61) Дополнительное к авт у юМ 780/24-07 М. Кл. Н 02 К 2) Заявлено 27.12.79 2 присоединением заявки РЙ удеустееккый кеантет, В. Акимов и В, В, Никитин ения кспернменгаовання и. автопр 73) Заявятель НТИЛБНЫЙГЕНЕРАТОР аучно-исследовательсквгомобильного электрИзобретение относится к области электротехники, а именно к генераторам переменного тока (с переключением якорныхобмоток), используемых на автомобиляк,тракторах и т,п.В системе электропитания потребителей авгомобнля необходимо для более рационального использования иметь такойгенерагср, который на малой скорости вращения мог бы развивать достаточное натепряжение для подзаряда аккумуляторнойбатЬреи, обеспечивая тем самым положительный баланс электроэнергии, а на болыиих скоростях отдавать ток большойсилы дпя удовлетворения потребностейвсех потребителей.Этим требованиям удовлетворяют генераторы переменного тока со ступенчатой характеристикой силы тока - скоросгк,20Известны генераторы переменного токасо ступенчатой характеристикой силы тока - скорости, содержащие трехфазнуюякорную обмотку, каждая фаза которой од-,ннм нз своих выводов соединена с полупроводниковым выпрямителем и клеммную панель, куда подведены и соединены с клеммами начало и конец каждой фазы 11.фазные обмотки генератора в зависимостн от режима работы мешины, количества включенных потребителей, состояния аккумуляторной батареи и т.п. соединяются водителем февездой" нли треугольником" благодаря насаживанию на клеммы в двух различных положениях контактной пластины.. Недостатком эгнх генераторов является механическое переключание схемы соединения фазных обмоток водителем в зависимости ог вышеназванных факторов, непозволяющее получить нх оптимальное использование, а также необходимость постоянного контроля положения контактнойпластины,Наиболее близким к предлагаемомуизобретению по технической сущности является генератор переменного тока 21,содержащий трехфазную якорную обмотку,соединенную с полупроводниковым выпрящмигелем, и переключатель, действующийи зависимости ог нагрузки генератора иобеспечивающий при малой скорости вращения соединение фазных обмоток по схеме звезда", а при высокой скоростипо схеме "треугольник.Переключатель состоит иэ трех контактных групп, каждая иэ которых содержит два неподвижных и один подвижныйконтакты, распределенные по окружностивыключателя, и центральной контактнойврашаемой части в форме звезды, имеющейтри контактных плеча, соедяненных вместе,К неподвижным контактам каждой груп-.пы подведены начало одной и конец другойфаз, Соединение фазных обмоток генератора по схеме "звезда осуществляется центральной контактной частью, соединяющейвместе выводы всех фаз, не подключенныек полупроводниковому выпрямителю, а посхеме треугольник" - перемыкан нем каждым подвижным контактом двух неподвижных контактов соответствующей группы.Недостатком таких. генераторов является сложность схемы переключения фазныхобмоток, а также низкая надежность работы генератора и высокая периодячностьтехнического обслуживая ия, обусловленныеприменением многоконтактного переключающего устройства, коммутирующего большие токи.Целью изобретения является повышениенадежности генератора,Укаэанная цель достигается тем, чтополупроводниковый выпрямитель снабжендополнительным плечом, одна из фаз якорной обмотки соединена через подвижный яодин из неподвижных контактов переключателя со средней точкой 2-х едутих фаз,, вывод одной из которых соединен с другим неподвижным контактом переключателя, а средняя точка этих фаз соединенас дополнительным плечом выпрямителя.На фиг. 1 изображена функциональнаясхема предлагаемого генератора переменного гока; на фяг. 2 - токоскоростная характеристика генератора.Генератор содержит трехфазную якорную обмотку 1, полупроводниковый выпрямитель 2 и электромагнитный переключатель 3, состоящий из токовой обмотки 4и контактной группы 5, содержащей размыкающий контакт 6-7 и замыкаюшийконтакт 6-8,Фаза А трехфазной якорной обмоткисоединена через подвижный 6 и неподвижный 7 контакты со средней точкой Одвух других фаз (В я С), а вывод фазыВ соединен с неподвижным контактом 8переключателя 3.Полупроводниковый выпрямитель 2 выполнен двухподупериодным и содержит во семь кремниевых диодов, средние точкяплеч выпрямителя соединены с выводамифаз якорной обмотки 1 и с нулевой точкой звезды, а к выходу подключена токовая обмотка электромагнитного пере О ключагеля 3,Генератор работает следующим образом.При работе генератора на холостом1ходу и небольших скоростях врашейия величина его тока нагрузки ниже пределасрабатывания электромагнитного переклю.чателя, который своим размыкаюшим контактом обеспечивает соединение фазныхобмоток по схеме "звезда".20На фиг, 2 кривая 1 соответствует токоскоростной характеристике генераторапри соединении фаэных обмоток по схемезвезда, Обороты холостого хода генератора меньше числа оборотов П-генератора, соответствуюших оборотам холостогохода двигателя. Выходная мощность генератора в этом режиме достаточна для обеснечения положительного баланса электроэнергии в электрической системе в режимах холостого хода, которые могут представлять,высокое процентное соотношение от общего режима машины.Гфи увеличении скорости вращения генератора величина гока нагрузкя может 35 достигать предела срабагьвания электромагнитного переключателя, замыкаюшийконтакт которого замыкается, обеспечиваясоединение фазных обмоток на среднихи высоких скоростях вращения по схеме 40 разомкнутый треугольник".На фиг. 2 кривая 11 соответствует токоскоростцой характеристике генераторапри соединении фазных обмоток по схеме"разомкнутый треугольник.45 Токовое реле электромагнитного переключателя расчитано таким образом, чтопереключение фазных обмоток происходитпри величине тока, составляющей точкепересечения кривых 1 и 11(гочка А).50 Итак, предлагаемый центральный генератор с переключением фазных обмотокимеет ступенчатую характеристику силытока - скорости, характеризующуюся высокой максимальной мошностью при низких оборотах холостого хода, причем переключение схемы соединения фаэных об-.моток осуществляется переключателемвсего с одной контактной группой, Реэу: 862320 Ь формула изобретения меегся, возможное применение тиристорного переключателя, управляемого электромагнитным реле, или в бесконтактном исполнении, не изменяющих схемьг переключения, а следовательно, не выходящих за рамки предлагаемого изобретенияТехнико-экономический эффект ог использования предлагаемого генератора выражается в упрощении схемы и повышении надежности генератора за счет сокращения 16 числа койгакгных групп (вместо 3-х кон-, тактных групп у прототипа переключение схем соединения фазных обмоток осуществляется одной контактной группой).Кроме гого, повышается мощностное использование генератора за счет использования мощности гармжических составляющих, равных или кратных числу фаэ обмотки якоря, и снижается нагрев обмотки статора, гак как замыкание гоков указан ных гармонических составляющих в обмотке не происходит.Предлагаемый генератор способен обеспечить в заданных условиях эксплуатации питание всех нотребителей и достаточный подзвряд аккумуляторной батареи. Вентипьный генератор со ступенчатой характерисгйкой сипы тока-скорости, содержащий трехфазную якорную обмотку, соединенную с попупроводниковым выпрямителем, и переключатель якорных обмоток со звезды" на треугольник , о гл и ч в ю щ и й с я тем, что, с цепью повышения надежности генератора, полупроводниковый выпрямитель снабжен дополнительным плечом, одна иэ фаэ 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, в средняя точка; этих фаэ 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 М 3508138,кл. 322-90, опубпик. 1966 (прототип),КалашниковаКорректор Составитель Техред А. А Редактор Г, П Заказ 6632/ енк писн Р б., д. 4/5 52 Тираж 730 НИИПИ Государственного комите о делам изобретений н открытий 035, Москва, Ж ЗВ,.Раущскаа