Opublikowano dnia 20 pazdziernika 1959 r. ' •..^^'^"f^Ari.i«t\."'..•;.:;: ;.S?^gj I POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 42423 KI. 21 c. 52 Stanislau; Komalski Wesola k. Warszawy, Polska Urzqdzenie do regulacji napiecia i prqdu prqdnic bocznikowych z samoczynnym wylqcznikiem zwrotnym Patent trwa od dnia 27 pazdziernika 1958 r.Urzadzenie do regulacji napiecia i pradu pradnic bocznikowych z samoczynnym wylacz¬ nikiem zwrotnym wedlug wynalazku stanowi ulepszenie istniejacych tego rodzaju urzadzen, które sluza do regulacji pradnic bocznikowych pracujacych przy zmiennych obrotach i sa sto¬ sowane glównie w instalacjach elektrycznych pojazdów mechanicznych. Urzadzenie to pod wzgledem prostoty konstrukcji i zwartosci bu¬ dowy zblizone jest do najprostszych tego ro¬ dzaju urzadzen, jak np. regulatorów z jednym rdzeniem i jedna kotwica, natomiast jego wlas¬ ciwosci sa porównywalne z wlasciwosciami naj¬ bardziej zlozonych i najdoskonalszych urzadzen tego rodzaju, do których mozna zaliczyc regu¬ latory trójrdzeniowe, posiadajace trzy nieza¬ lezne obwody magnetyczne: dla samoczynnego wylacznika, dla regulatora napiecia i regula¬ tora pradu.Istota wynalazku polega na tym, ze cewki regulatora wedlug wynalazku nawiniete sa na dwóch rdzeniach, dzialajacych na wspólna ko¬ twice, przy czym rdzenie wraz z korpusem i kotwica tworza uklad magnetyczny o ksztalcie zblizonym do liter EJ, a jeden z tych rdzeni moze zmieniac swoje polozenie, dzieki czemu ulega zmianie równiez oddzialywanie strumie¬ nia magnetycznego, plynacego w tym rdzeniu, na sile przyciagania kotwicy. Prócz tego oba rdzenie, dzieki odpowiedniemu uksztaltowaniu nabiegunników, moga tworzyc miedzy soba do¬ datkowy obwód magnetyczny stanowiacy bocz¬ nik dla glównego strumienia magnetycznego, przechodzacego przez kotwice. W takim ukla¬ dzie istnieje mozliwosc zmiany natezenia pradu, oddawanego przez pradnice przy okreslonym napieciu, bez koniecznosci zmiany napiecia pradnicy, ustalonego przez regulator w czasie biegu jalowego, a w przypadku zastosowania pradnicy do ladowania akumulatorów prad zwrotny, potrzebny do odlaczenia baterii od pradnicy, jest nieduzy i nie zalezy od wiel¬ kosci pradu ladowania. Te cechy stanowia glówne zalety regulatorów trójrdzeniowych,które sa obecnie powszechnie stosowane, lecz jedynie w samochodach o wiekszej mocy sil¬ nika, gdyz sa duze i ciezkie, a prócz tego po¬ bieraja znaczna moc z pradnicy. Regulator wedlug wynalazku ze wzgledu na lekka i zwar¬ ta budowe, male wymiary oraz maly pobór mocy moze znalezc zastosowanie nie tylko we wszelkiego rodzaju samochodach, lecz równiez w motocyklach.Na fig. 1 przedstawiono przykladowe roz¬ wiazanie regulatora wedlug wynalazku czes¬ ciowo w widoku z boku, a czesciowo w prze¬ kroju, przy czym pominieto zbedne dla wyjas¬ nienia zasady dzialania szczególy konstrukcyj¬ ne oraz uklad polaczen elektrycznych. Schemat polaczen elektrycznych regulatora wraz z prad¬ nica i bateria uwidoczniono na fig. 2.Glównymi czesciami regulatora (fig. 1) sa: korpus 1 z osadzonymi na nim rdzeniami 2 i 3, kotwica 4, zlaczona z izolowana od niej sprezyna stykowa 5 i odciagana od rdzeni spre¬ zyna srubowa 6 o regulowanym naciagu, wspor¬ nik 7 izolowany od korpusu 1 i ograniczajacy swym górnym wystepem ruch kotwicy ku górze, uzwojenie napieciowe skladajace sie z dwóch cewek 8 i 8a, nawinietych na rdzeniach 2 i 3, oraz uzwojenie pradowe, które stanowi cewka .9 umieszczona na rdzeniu 3. Górna czesc rdze¬ nia 3 oznaczona symbolem 3a jest zamocowana wahliwie na plaskiej sprezynce 3b, przy czym ruch jej jest ograniczony z jednej strony na- biegunnikiem rdzenia 2, a z drugiej sruba re¬ gulacyjna 10. Na sprezynie stykowej 5 i wspor¬ niku 7 umieszczone sa styki 11 i 12 samoczyn¬ nego wylacznika do ladowania baterii, zas styki regulacyjne 13 i 14 umieszczone sa odpo¬ wiednio na sprezynie stykowej 5 i kotwicy 4.Na fig. 1 oznaczono ponadto symbolem Sl — szczeline miedzy rdzeniem 2 a kotwica 4, S2 — szczeline miedzy rdzeniem 3 a kotwica 4, S3 — szczeline miedzy rdzeniami 2 i 3, oraz cyframi rzymskimi I, II i III — trzy glówne drogi prze¬ biegu linii magnetycznych w obwodzie magne¬ tycznym regulatora. Obwód magnetyczny I, oznaczony cienka linia ciagla oraz strzalkami, biegnie przez rdzen 2, szczeline Sv kotwice 4 i czesc korpusu regulatora 1. Obwód magnety¬ czny II oznaczony cienka linia kreskowana biegnie przez rdzen 3, szczeline S2, czesc kotwi¬ cy 4 i czesc korpusu i, przy czym mozliwe jest jego odgalezienie Ha, biegnace przez szczeline SH, nabiegunnik rdzenia 2 i szczeline S1 do kotwicy 4. Obwód magnetyczny III oznaczony cienka linia osiowa biegnie przez rdzen 2. szczeline S.s z pominieciem kotwicy, rdzen 3 i czesc korpusu 1, stanowiac bocznik magne¬ tyczny dla obwodów I i II.Na fig. 2 poszczególne czesci regulatora na¬ piecia oznaczono tymi samymi symbolami. Prócz tego oznaczono pradnice litera D, uzwojenie wzbudzenia pradnicy litera W, opornik re¬ gulatora litera R oraz baterie litera B.Dzialanie regulatora opisano ponizej. Dopóki pradnica D daje napiecie nizsze od napiecia baterii B, kotwica 4 utrzymywana jest przez sprezyne srubowa 6 w górnym polozeniu. Sty¬ ki 11 i 12 wylacznika sa rozwarte i bateria B jest odlaczona od pradnicy, styki zas regula¬ cyjne 13 i 14 sa zwarte pod dzialaniem na¬ ciagu sprezyny stykowej 5. Styki te zwieraja opornik R. Prad wzbudzenia plynie ze szczotki pradnicy przez sprezyne stykowa 5, styki re¬ gulacyjne 13 i 14, kotwice 4 i korpus regula¬ tora 1 do uzwojenia wzbudzenia W. Prad glów¬ ny pradnicy plynie ze szczotki pradnicy przez obie cewki uzwojenia napieciowego 8 i 8a, które sa nawiniete w ten sposób, ze na kon¬ cach rdzeni 2 i 3 powstaja bieguny magnetyczne jednego znaku. Bieguny te przyciagaja kotwice z sila, zalezna od natezenia pradu, plynacego przez uzwojenie napieciowe, a wiec od napiecia pradnicy. Liczba zwojów w cewce 8a jest nieco mniejsza niz w cewce 8 i tak dobrana w sto¬ sunku do liczby zwojów w cewce 8, ze w szcze¬ linie S3 powstaje niewielka sila przyciagajaca miedzy rdzeniami 2 i 3, dzieki czemu konce ich stykaja sie ze soba. W tych warunkach sila przyciagania kotwicy zalezy glównie od wielkosci strumienia magnetycznego wzbudzo¬ nego w rdzeniu 2, natomiast strumien w rdze¬ niu 3 zapobiega jedynie zamknieciu linii mag¬ netycznych wylacznie przez obwód III i dla¬ tego wielkosc szczeliny S.A w bardzo malym stopniu wplywa na sile przyciagania kotwicy.Gdy napiecie pradnicy osiagnie wartosc wyz¬ sza od napiecia baterii, kotwica 4 zostanie przy¬ ciagnieta, co spowoduje zwarcie styków wy¬ lacznika 11 i 12 i przylaczenie baterii do prad¬ nicy. Jezeli usunac baterie z ukladu, to zwar¬ cie styków wylacznika nie spowoduje zadnej zmiany w przeplywie pradu, jedynie ze wzros¬ tem napiecia pradnicy rosnac bedzie sila przy¬ ciagania kotwicy 4. Z chwila, gdy sila ta po¬ kona laczna sile sprezyn 5 i 6, zostana roz¬ warte styki regulacyjne 13 i 14, przez co do ob¬ wodu wzbudzenia W zostanie wlaczony w sze¬ reg opornik R, co spowoduje zmniejszenie pra¬ du wzbudzenia i spadek napiecia pradnicy. - 3 -Zmniejszy sie wiec sila przyciagania kotwicy, która uniesie sie do góry, zwierajac ponownie styki regulacyjne, a nastepnie cykl sie pow¬ tórzy. Kotwica 4 znajduje, sie zatem w ciaglym ruchu drgajacym, zwierajac i rozwierajac na przemian styki regulacyjne, napiecie zas prad¬ nicy utrzymuje sie na stalym srednim pozio¬ mie, niezaleznym od jej obrotów.Jezeli pradnica laduje baterie lub zasila od¬ biorniki, wówczas praca regulatora jest podobna do poprzednio opisanej, z ta jednak róznica, ze obecnie przez cewke pradowa 9 przeplywa caly prad oddawany na zewnatrz, wzmacniajac strumien magnetyczny w rdzeniu 3, dzieki cze¬ mu zjawi sie sila odpychajaca miedzy rdzeniami regulatora. Górna czesc rdzenia 3a odsunie sie wiec od rdzenia 2 az do oparcia o srube regu¬ lacyjna 10. Wplyw strumienia magnetycznego, wzbudzonego w rdzeniu 3 na sile przyciagania kotwicy, bedzie sie zmienial W zaleznosci od wielkosci szczeliny Sv a wiec zaleznie od usta¬ wienia sruby regulacyjnej 10. Jezeli szczelina S, jest duza, to wieksza czesc linii magnetycz¬ nych obwodu II przejdzie przez stosunkowo du¬ za szczeline S„ W poblizu miejsca oparcia ko¬ twicy 4 na korpusie 1 i wplyw tego obwodu na sile przyciagania kotwicy bedzie nieznaczny, dzieki czemu rozwarcie styków regulacyjnych 13 i 14 nastapi dopiero przy duzym pradzie przeplywajacym przez cewke 9. Jezeli szczelina S., bedzie mala, to wieksza czesc linii magne¬ tycznych poplynie przez odgalezienie Ha, wzmacniajac dzialanie obwodu I na kotwice.W tym przypadku dla rozwarcia styków re¬ gulacyjnych potrzebny bedzie mniejszy prad, plynacy przez cewke 9. W opisanym ukladzie istnieje zatem mozliwosc niezaleznej regulacji napiecia i pradu ladowania z tym, ze wiel¬ kosc pradu ladowania przy niezmiennym polo¬ zeniu sruby regulacyjnej 10 zmienia sie wraz ze zmiana napiecia na zaciskach baterii. Dzieki temu uklad samoczynnie przystosowuje sie do warunków pracy, a mianowicie pod koniec ladowania baterii wskutek wzrostu napiecia na zaciskach prad zmniejsza sie, natomiast wlaczenie dodatkowych odbiorników w obwód baterii powoduje zwiekszenie pradu ladowania i pokrycie zwiekszonego zapotrzebowania mocy przez pradnice.Jezeli napiecie pradnicy wskutek zmniejsze¬ nia sie jej obrotów spadnie ponizej napiecia baterii, to wtedy zmieni sie kierunek prze¬ plywu pradu w cewce pradowej 9. Strumien magnetyczny w rdzeniu 3 ulegnie oslabieniu i górna czesc rdzenia 3a zostanie przyciagnie¬ ta do rdzenia 2. Czesc linii magnetycznych zam¬ knie sie wówczas przez obwód III, dzieki cze¬ mu zmaleje sila przyciagania kotwicy 4, która uniesie sie ku górze, rozwierajac styki wy¬ lacznika 11 i 12. Wobec malego oporu magne¬ tycznego obwodu III prad zwrotny, wystarcza¬ jacy do odlaczenia baterii od pradnicy, jest nieduzy i. niezalezny od wielkosci pradu la¬ dowania. PL