Автономная система энергоснабжения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сава СоветскихСфциапистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 27,05,81 (21) 3291738/24-07 И ) М. КЛ.зс присоединением заявки И 9 (23) ПриоритетН,02 Р 9/30 Государственный комитет ССС Р по делам изобретений и открытий(54) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ Изобретение относится к .электротехнике и может быть использованов автономных системах электроснабже- .ния, преимущественно в системах .электроснабжения в автотракторнойпромышленности.Известны автономные системы электроснабжения, содержащие электромашинный генератор, регулятор. напряжения и цепь защиты от перенапряжения (.1(.Недостатком данной системы является отсутствие защиты от обрыва фПлюсового" провода, соединяющего измерительный орган регулятора напряженияс выходом генератора, что при такойнеисправности приводит к повышениюнапряжения в системе до уровня срабатывания защиты, что снижает надежность всей энергосистемы за счет перегрузки всех элементов,Известна также система энергоснабжения, содержащая электромашжн-,ный генератор с основяым и дополнительным выпрямителями, регулятор напряжения, измерительный орган .которого соединен с выходом основноговыпрямителя, а также блок защитыот обрыва фПлюсовогоф провода, пред-ставляющий собой резистивный делитель,вход которого подключен к дополнительному выпрямителю, а выход через ста,билитрон - ко входу транзистора измерительного органа Я .Недостатком указанного устройства является отсутствие защиты от перенапряжения, что снижает надежность. Введение же специального блока защиты усложнит устройство, так .как это приведет к наличию двух за-.щитных блоков разного функционального назначения в зависимости от вида аварии.1Наиболее близким к предлагаемойявляется автономная система энергоснабжения, содержащая электромашинный генератор с основным и дополнительным выпрямителями, снабженными разделительными фНлюсовыми" выводами и общим "Минусовым" выводом, аккумуляторную батарею, подключенную параллельно основному выпрямителю, регулятор напряжения и пороговый элемент защиты от перенапряжений, при чем пороговый элемент и обмотка возбуждения генератора, соединенная последовательно с выходным транзистором регулятора напряжения, подключены параллельно дополнительному выпряЗ 0 мителю, а резистивный делитель изме 993431рительного органа регулятора напряжения включен параллельно основному выпрямителю 3.Недостатком известной энергосистемы является отсутствие защиты от обрыва "Плюсового" провода. Это при-, 5 водит к низкой надежности энергосистемы, поскольку элемент защиты от .перенапряжений защищает. только регу.лятор, а в самой энергосистеме воз-. никает перенапряжение, так как выход ной транзистор регулятора будет открыт и по обмотке возбуждения будет протекать максимальный ток,Цель изобретения - повышение надежности. 15Поставленная цель достигается тем, что элемент защиты от перенапряжений выполнен в виде цепочки последовательных стабилитронов, общая точка соединения которых подключена 2 О к общей точке соединения резисторов резистивного делителя измерительного органа регулятора напряжения.На чертеже приведена принципиальная схема автономной системы энерго снабжения.Автономная система энергоснабжения состоит из электромашинного генератора, якорные обмотки 1 которого подключены к основному выпрямителю 2,ЗО снабженным "Плюсовым" выводом, соединенным с аккумуляторной батареей 3. Питание регулятора 4 напряжения и обмотки 5 возбуждения осуществляется от "Плюсового" вывода допол- З 5 нительного выпрямителя б. Последовательно с обмоткой 5 возбуждения включен выходной транзистор 7 регулятора 4 напряжения. Пороговый .элемент и обмотка возбуждения подключены параллельно дополнительному выпрямителю. Управление выходным транзистором 7 производится от промежуточного транзистора 8, базовая цепь которого через стабилитрон 9 соединена со средней точкой резистивного 45 делителя измерительного органа регулятора напряжения. Резистивный делитель выполнен, например, на трех последовательно соединенных резисторах 10-12, но может иметь и любое 50 другое число резисторов. Резистивный делитель подключен параллельно основному выпрямителю, причем вывод резистора 10 соединен с "Плюсовым" выводом основного выпрямителя 2. 55 Пороговый элемент защиты от перенапряжений выполнен из двух последовательно включенных стабилитронов 13 и 14, общая точка соединения которых подключена к общей точке соединения бО резисторов 10 и 11. В общем случае число стабилитроноВ может быть любым и определяется технологическими ,и конструктивными параметрами элементов.б 5 Автономная система электроснабжения работает следующим образом.В нормальном режиме работы ток обмотки 5 возбуждения изменяется эа счет изменения времени включенного состояния выходного транзистора 7. Если регулируемое напряжение ниже определенйого предела, то и стабилитрон 9 и управляющий транзистор 8 находятся в выключенном состоянии, а выходной транзистор 7 включен, и по обмотке 5 возбуждения протекает ток. Напряжение якорных обмоток 1 генератора увеличивается до определенного уровня, при котором стабилитрон 9 и управляющий транзистор 8 включаются. При включении транзисто- ра 8 эмиттерно-базовые цепи выходного составного транзистора 7 шунтируются и выходной транзистор 7 закрываетсяНапряжение генератора падает, стабилитрон 9 закрывается и процесс повторяется.Как известно, в системе возникают импульсы перенапряжений, величина которых может превышать допустимый уровень, что может вызвать выходиз строя отдельных элементов системы. Защита системы от перенапряжений осуществляется с помощью стабилитронов 13, 14 и производится путем вклю-чения их в проводящее состояние при определенном уровне перенапряжения. При этом выходная цепь регулятора 4 напряжения с обмоткой 5 возбуждения шунтируются и величина перенапряжения снижается до определенного уровня, Эта же цепочка при наличии связи ее средней точки со средней точкой резистивного делителя 10-12 производит защиту системы от повышенныхнапряжений, возникающих в системе при обрыве "Плюсовогоф провода меж-ду выпрямителем 2 и аккумуляторной батареей 3.Защита:от аварийного режима при обрыве "Плюсового" провода генератора осуществляется следующим образом. При обрыве "ПлЮсовогои провода и увеличении напряжения генератора выше обычного регулируемого уровня, стабилитрон 13 переходит в проводящее состояние (пробивается) и на резисторы 11, 12 резистивного делителя поступает сигнал, переводящий в открытое состояние стабилитрон 9 и входной транзистор 8. Отпирание транзистора 8 приводит к переходу в закрытое состояние выходного со ставного транзистора 7. Ток возбуждения прерывается и напряжение гене- . ратора снижается. Стабилитроны 13 и 9 снова переходит в закрытое состояние, выходной. транзистор 7 снова открывается, напряжение растет, затем процесс продолжается и т.д. По существу, цепочка стабилитрон 13резисторы 11 и 12 осуществляет регулирование напряжения генератора на уровне несколько более высоком, чем обычный уровень регулируемого напря-. жения.Таким образом, введение вышеописанной связи позволяет повысить на- . дежность системы за счет введения дополнительной необходимой защиты от обрыва плюсового провода, причем это достигается без специальных устройств.формула изобретенияАвтономная система энергоснабжения, содержащая электромашинный генератор с основным и дополнительным выпрямителями, снабженными раздельными "Плюсовымиф выводами и общим фМинусовым" выводом, аккумуляторную батарею, подключенную параллельно основному выпрямителю, регулятор напряжения и пороговый элемент защиты от перенапряжений, причем пороговый элемент и обмотка возбуждения генератора, соединенная последовательнос выходным транзистором регуляторанапряжения, подключены параллельнодополнительному выпрямителю, а ре 5 зистивный делитель измерительногооргана регулятора напряжения включенпараллельно основному.выпрямителюо т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения надежности, пороЮ говый элемент защиты от перенапряжений выполнен в виде цепочки последовательно соединенных стабилитроновобщая точка соединения которых подключена к общей точке соединения.35 резисторов резистивного делителя измерительного органа регулятора напряжения.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США У 3931546,кл. 317-16, 1976.2, Патент Англии 9 1424590,кл, 6 3 Р, 1976.3. Патент Англии 9 1445834,кл, 6 3 Р., 1976.1993431 Составитель А, ЛебедеРедактор В, Пилипенко Техред И.Гергель оррек исное Филиал ППП фПатент", гужгород, ул, Проект Заказ 500/74 Тираж 685 ПодпВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5