Система электроснабжения на два уровня напряжения

ОП ИСАКИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистичесиихРеспублик пц 905942(22) Заявлено 22.05,80 (21) 2928083/24-07с присоединением заявки ме(51)М. Кл. Н 027 7/14 Гооуавротееииый комитет СССР по делам изаоретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Научно-исслеповательский и экспериментальный нстиФут автомобильного электрооборудования и автоприборов(54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ДВА УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ 1Изобретение относится к электротех 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 11.Недостатком такой системы электроснабжения является то, что при подклю чении первичной обмотки трансформатора к выводам фаз генератора при соединении обмоток статора по схеме треугольник", первичная обмотка трансформатора оказывается вклточенной к одной фазе генератора, 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, содержашая трехфазный генератор, но трансформаторвыполнен трехфазным 121,Это позволяет равномерно загружатьгенератор, но усложняет технологию производства. Кроме того, в этих системахприменен генератор с контактными кольцами, что снижает надежность и срокслужбы системы электроснабжения,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является система электроснабжения на двауровня напряжения, содержашая синхронный генератор переменного тока индукторного типа, якорные обмотки которогосоединены в замкнутый лятиугольник,вершины соединений обмоток которогоподключены ко входу выпрямителя основного уровня, к выходу постоянного токавыпрямителя основного уровня подключена первая аккумуляторная батарея, однофазный трансформатор, один из выводовпервичной обмотки которого соединен содной из вершин соединений пятиугольника якорных обмоток генератора, а вто 3 90594ричная обмотка трансформатора, черезвыпрямитель второго уровня подключенк другой аккумуляторной батарее, причемаккумуляторные батареи соединены последовательно между собой, регулятор напряжения, вход которого подключен к первой аккумуляторной батарее, а выход -к обмотке возбуждения синхронного генератора 33.Недостатком этой системы электроснабжения является резкое изменение фаз, ного напряжения при изменении тока напряжения при изменении тока нагрузкигенератора, что отрицательно влияет наработу тран(.форматора, у которого наблюдается резкий перепад вторичного,напряжения и тем самым создаются неблагоприятные условия работы для аккумуляторнойбатареи, подключенной на регулируемыйуровень напряжения. Это приводит к сни- ожению срока службы аккумуляторной батареи, а следовательно, и всей системыэлек троснабжения.Целью изобретения является увеличение срока службы за счет повышения ка- дчества поддержания напряжения второгоуровня.Поставленная цель достигается тем,что второй вывод первичной обмоткитрансформатора подключен к третьей вер- зошине по отношению к той вершине "пятиугольника якорных обмоток синхронногогенератора, к которой подключен первыйвывод первичной обмотки трансформатора.На чертеже представлена схема пред 35лагаемой системы,Система электроснабжения содержитсинхронные генератор 1, якорные обмотки 2-6 которого соединены в "пятиугольник" и подключены к выпрямителю 7 ос 40новного уровня, регулятор 8 напряжения,однофазный трансформатор 9 с первичнойобмоткой 10, подключенной к вершинам"пятиугольника", образованным якорными.обмотками синхронного генератора, например, обмотками 5, 3 и 6, Вторичная45обмотка 11 трансформатора 9 соединенас выпрямителем 12 второго уровня, выпрямитель 7 основного уровня соединенпоследовательно с выпрямителем 12 второго уровня.Один уровень напряжения - основной,образуется между шпосовым выводом 13генератор и "массой" 14, На этот уровень напряжения подключена аккумуляторная батарея 15 и нагрузка 16. 55другой уровень напряжения - нерегулируемый, образуется между плюсовымвыводом 17 выпрямителя 12 и "массой" 14, К выводу 17 подключена аккумуляторная батарея 18 и нагрузка 19,Система электроснабжения работаетследующим образом.При работе генератора 1 напряжениеобмоток статора, выпрямпенное выпря-,мителем 7, стабилизируется регулятором8 напряжения. Это напряжение через плюсовой вывод 13 подается на совместно евключенные аккумуляторную батарею 15и нагрузку 16 по цепи регулируемого напряжения. Одновременно напряжение сразноименных 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, Сизменением тока в аккумуляторной батарее 15 и нагрузке 16 напряжение на обмотках статора меняется из-ва падениянапряжения на вентилях выпрямиеля 7.Из экспериментальных исследованийустановлено, что в силу несимметрии формы кривой фазного напряжения пятифазных индукторных генераторов и наличияв ней до 40% второй гармоники, напряжение между разноименными выводамитрех последовательно включенных статорных обмоток 5, 3, 6 или 2, 4, 6 приизменении тока нагрузки генератора изменяется меньше, чем между выводамиодной статорной обмотки.Установлено, что при подключении обмотки трансформатора 9 к разноименнымвыводам обмотки статора, например 5,3, 6, напряжение на первичной обмоткетрансформатора поддерживается нЪ 27%стабильнее, чем при подключении первичной обмотки трансформатора непосредственно к выводам одной статорной обмотки генератора. Следовательно, уменьшается влияние тока по пепи регулируемого напряжения на уровень нерегулируемого напряжения, что приводит к улучшениюусловий заряда аккумуляторной батареии увеличению ее срока службы и следовательно, всей системы энергоснабжения.Формула из обре т енияСистема 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 основногоуровня, к выходу постоянного тока выпрямителя основного уровня подключенапервая аккумуляторная батарея, однофаэный трансформатор, один иэ выводов первичной обмотки которого соединен с одной иэ вершин пятиугольника" якорныхобмоток генератора, а вторичная обмотка трансформатора через выпрямительвторого уровня подключена к другой аккумуляторной батарее, аккумуляторные 10батареи соединены последовательно между собой, регулятор напряжения, вход которого подключен к первой аккумуляторной батарее, а выход - к обмотке возбуждения синхронного генератора, о т л и - 1ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения сроКа службы эа счет повышения 42 6качества поддержания напряжения второгоуровня, второй вывод первичной обмоткитрансформатора подключен к третьей вершине по отношению к той вершине "пятиугольника" якорных обмоток синхронногогенератора, к которой подключен первыйвывод первичной обмотки трансформатора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США % 3816508,кл, 320-15, 1974,2. Патент США % 3962621,кл. 32015, 1976.3. Отчет НИИАП. Тема 4/4-78государственная регистрация905942 Вч ВНИИПИ Заказ 392/71 Тираж 669 Подписно Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,