RU128419U1 - VEHICLE GENERATOR INSTALLATION - Google Patents
VEHICLE GENERATOR INSTALLATION Download PDFInfo
- Publication number
- RU128419U1 RU128419U1 RU2012137473/07U RU2012137473U RU128419U1 RU 128419 U1 RU128419 U1 RU 128419U1 RU 2012137473/07 U RU2012137473/07 U RU 2012137473/07U RU 2012137473 U RU2012137473 U RU 2012137473U RU 128419 U1 RU128419 U1 RU 128419U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- positive
- negative
- bus
- generator
- winding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Генераторная установка транспортного средства, содержащая положительную и отрицательную шины питания, аккумулятор установки, положительный вывод которого соединен с положительной шиной, а отрицательный вывод с отрицательной шиной, генератор установки, состоящий из обмотки статора, выпрямительного блока, обмотки ротора и двух скользящих контактов, причем обмотка статора соединена с входом выпрямительного блока, два выхода выпрямительного блока соединены соответственно с положительной и отрицательной шинами, один вывод обмотки ротора через первый скользящий контакт соединен с отрицательной шиной, другой вывод обмотки ротора последовательно через второй скользящий контакт и регулятор напряжения генератора соединен с положительной шиной, отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит двухпозиционный переключатель, выход которого соединен со вторым скользящим контактом, а два входа переключателя параллельно соединены с положительной шиной соответственно через регулятор напряжения и через резистивный элемент.A vehicle generating set containing a positive and negative power bus, a plant battery whose positive terminal is connected to a positive bus and a negative terminal to a negative bus, a plant generator consisting of a stator winding, a rectifier unit, a rotor winding and two sliding contacts, the winding being the stator is connected to the input of the rectifier unit, the two outputs of the rectifier unit are connected respectively to the positive and negative buses, one terminal of the rotor winding and through the first sliding contact is connected to the negative bus, the other terminal of the rotor winding is connected in series through the second sliding contact and the voltage regulator of the generator to the positive bus, characterized in that the installation further comprises a two-position switch, the output of which is connected to the second sliding contact, and two switch inputs parallel connected to the positive bus, respectively, through the voltage regulator and through the resistive element.
Description
Полезная модель относится к оборудованию транспортных средств, а именно к генераторным установкам, обеспечивающих электроэнергией основные и вспомогательные электрические устройства транспортных средств при их эксплуатации. Привод генераторной установки, как правило, производится от основного двигателя транспортного средства. К транспортным средствам, в данном случае, относятся автомобили, мототехнические изделия, легкомоторные самолеты и другие машины, которые при их эксплуатации могут оказываться в местах отдаленных от ремонтных мастерских.The utility model relates to the equipment of vehicles, namely to generator sets that provide electricity to the main and auxiliary electrical devices of vehicles during their operation. The drive of the generator set is usually made from the main engine of the vehicle. To vehicles, in this case, include cars, motor-technical products, light-engine aircraft and other cars, which, when used, may be in places remote from repair shops.
Известна генераторная установка транспортного средства, содержащая положительную и отрицательную шины питания, аккумулятор, генератор и вибрационный электромеханический регулятор напряжения, обеспечивающий стабилизацию напряжения генератора (Теория, конструкция и расчет автотракторного электрооборудования. Под редакцией М.Н.Фесенко и др. - М. Машиностроение, 1979.)A known generator set of a vehicle containing a positive and negative power bus, a battery, a generator and a vibratory electromechanical voltage regulator that provides voltage stabilization of the generator (Theory, design and calculation of automotive electrical equipment. Edited by M.N. Fesenko and others - M. Engineering, 1979.)
Основным недостатком вибрационного регулятора напряжения является наличие металлических вибрирующих контактов, которые при коммутации тока возбуждения генератора окисляются и подгорают, и поэтому имеют ограниченный ресурс работы, что в целом ограничивает надежность работы установки. Восстановление работоспособности вибрационного регулятора напряжения требует наличия определенных инструментов и навыка у обслуживающего персонала. Поэтому при выходе из строя вибрационного регулятора напряжения в случае отсутствия определенных инструментов и обслуживающего персонала транспортное средство становится неработоспособным и требует мероприятий по его доставке в ремонтную мастерскую.The main disadvantage of the vibration voltage regulator is the presence of metal vibrating contacts, which, when the generator excitation current is switched on, oxidize and burn, and therefore have a limited service life, which generally limits the reliability of the installation. Restoring the performance of the vibrational voltage regulator requires certain tools and skills for maintenance personnel. Therefore, in case of failure of the vibration voltage regulator in the absence of certain tools and service personnel, the vehicle becomes inoperative and requires measures for its delivery to the repair shop.
Известна генераторная установка транспортного средства, содержащая положительную и отрицательную шины питания, аккумулятор, генератор и бесконтактный транзисторный регулятор напряжения (Тимофеев Ю.Л., Ильин Н.М., Тимофеев Г.Л. Электрооборудование автомобилей: устранение и предупреждение неисправностей. - М. Транспорт, 1994). Отсутствие металлических контактов, коммутирующих ток возбуждения генератора, и использование вместо них бесконтактных полупроводниковых элементов, существенно повышает надежность работы генераторной установки и транспортного средства в целом.A known generator set of a vehicle containing a positive and negative power bus, a battery, a generator and a non-contact transistor voltage regulator (Timofeev Yu.L., Ilyin N.M., Timofeev G.L. Electrical equipment of cars: troubleshooting and warning. - M. Transport, 1994). The absence of metal contacts switching the excitation current of the generator, and the use of non-contact semiconductor elements instead, significantly increases the reliability of the generator set and the vehicle as a whole.
Недостатком данной генераторной установки является достаточно высокая вероятность теплового разрушения транзисторов и других полупроводниковых элементов регулятора напряжения при эксплуатации в условиях высокой положительной температуры. Высокая температура формируется либо внешними условиями, либо источниками тепла от других агрегатов транспортного средства, вблизи которых располагается регулятор напряжения.The disadvantage of this generator set is the rather high probability of thermal destruction of transistors and other semiconductor elements of the voltage regulator during operation in conditions of high positive temperature. High temperature is formed either by external conditions or by heat sources from other units of the vehicle, near which there is a voltage regulator.
Полезная модель решает задачу повышения надежности транспортного средства путем применения дополнительных элементов, обеспечивающих удовлетворительную краткосрочную работу генераторной установки при выходе из строя регулятора напряжения.The utility model solves the problem of increasing the reliability of the vehicle by using additional elements that provide satisfactory short-term operation of the generator set when the voltage regulator fails.
Сущность полезной модели поясняется структурной схемой установки.The essence of the utility model is illustrated by the structural diagram of the installation.
Генераторная установка транспортного средства содержит положительную 1 и отрицательную 2 шины питания, к которым подключен аккумулятор 3 установки. Генератор 4 установки состоит из обмотки 5 статора, выпрямительного блока 6, обмотки 7 ротора и двух скользящих контактов 8 и 9. Обмотка 5 статора соединена с входом выпрямительного блока 6, два выхода выпрямительного блока 6 соединены соответственно с положительной 1 и отрицательной 2 шинами, один вывод обмотки 7 ротора через первый скользящий контакт 9 соединен с отрицательной шиной 2, другой вывод обмотки 7 ротора последовательно через второй скользящий контакт 8 и регулятор 10 напряжения генератора 4 соединен с положительной шиной 1. Для обеспечения работы генератора 4 при выходе из строя регулятора 10 напряжения установка содержит двухпозиционный переключатель 11, включенный между вторым скользящим контактом 8 и регулятором 10 напряжения, причем выход переключателя 11 соединен со вторым скользящим контактом 8, а два входа переключателя параллельно соединены с положительной шиной 1 соответственно через регулятор 10 напряжения и через резистивный элемент 12.The vehicle generator set contains positive 1 and negative 2 power lines to which the
Включение переключателя 11 в первую позицию формирует основную схему работы генератора 4 с регулятором 10 напряжения, перевод переключателя 11 во второй позицию исключает из работы регулятор 10 напряжения и обеспечивает с помощью резистивного элемента 12 ток обмотки 7 ротора (ток возбуждения) генератора 4 близким к его среднему эксплутационному значению.The inclusion of the
Положительная шина 1 выполняется преимущественно в виде электрически соединенной сети проводов, а в качестве отрицательной шины 2, как правило, используются металлические детали и части транспортного средства.The
Аккумулятор 3 наиболее часто выполняется в виде батареи из нескольких соединенных последовательно свинцово-кислотных гальванических элементов.
Генератор 4 установки представляет собой электрическую машину переменного тока, которые широко используются в автомобильном электрооборудовании.The
Обмотка статора 5 генератора 4 выполнена в виде проволочных катушек, которые расположены в пазах неподвижной части генератора 4.The stator winding 5 of the
Обмотка 7 ротора генератора выполнена в виде проволочной катушки расположенной на ферромагнитном сердечнике, один конец которого выведен наружу генератора 4 и кинематически соединен с валом двигателя транспортного средства.The winding 7 of the generator rotor is made in the form of a wire coil located on a ferromagnetic core, one end of which is brought out of the
Скользящие контакты 8 и 9 генератора 4 представляют собой соответственно металлические кольца, вращающиеся вместе с ротором и неподвижные токопроводящие меднографитовые щетки, касающиеся колец и имеющие выходы из корпуса генератора 4. Между щетками и кольцами имеются электрические контакты, которые позволяют протекать электрическому току от неподвижного источника тока установки по вращающейся обмотке 7 ротора.The
Выпрямительный блок 6 генератора 4 представляет собой широко используемую электрическую схему выпрямления переменного тока, соединяющую полупроводниковые выпрямительные диоды и обеспечивающую разнополярное однонаправленное протекание тока от обмотки 5 статора на выходы выпрямительного блока 6.The rectifier block 6 of the
Регулятор 10 напряжения в своей основе содержит мощный транзистор, проводимость которого изменяется в зависимости от величины приложенного к регулятору 10 напряжения. Для переключения транзистора используется электрическая схема, анализирующая величину приложенного напряжения и управляющая транзистором. Подобные схемы широко используются в автомобильном электрооборудовании.The
Двухпозиционный переключатель 11 режимов работы генераторной установки представляет собой коммутирующее устройство, которое замыкает выход переключателя с одним из его входов в зависимости от положения управляющего ручного привода. Указанные переключатели широко применяются в автомобильном электрооборудовании.The on-
Резистивный элемент 12 представляет собой электрическое сопротивление, которое может быть выполнено в виде проволочного электрического резистора с требуемой величиной сопротивления и габаритами необходимыми для рассеивания тепла, выделяемого в резистивном элементе 12.The
Также резистивный элемент 12 может быть выполнен в виде автомобильной электрической лампы накаливания с соответствующим питающим напряжением и требуемой величины сопротивления. Габаритные размеры лампы позволяют использовать ее для рассеивания тепла при питании напряжением, не превышающим номинальное напряжение.Also, the
Генераторная установка работает следующим образом.Generator set works as follows.
При подключении аккумулятора 3 соответственно к положительной 1 и отрицательной 2 шинам между ними устанавливается напряжение, равное напряжению аккумулятора 3.When the
При напряжении между положительной 1 и отрицательной 2 шинами, равном напряжению аккумулятора 3, регулятор 10 напряжения переходит в замкнутое состояние выводов, и в генераторной установке возникает электрическая цепь: положительная 1 шина - регулятор 10 напряжения - переключатель 11 - скользящий контакт 8 генератора 4 - обмотка 7 ротора (обмотка возбуждения генератора 4) - скользящий контакт 9 генератора 4 - отрицательная 2 шина. В замкнутой цепи возникает ток, который проходит по обмотке 7 ротора. От тока обмотки 7 ротора возникает магнитный поток между полюсами обмотки 7 ротора, то есть обмотка 7 ротора с током представляет собой электромагнит. При вращении ротора генератора 4 внешним двигателем транспортного средства магнитный поток электромагнита пересекает неподвижную обмотку 5 статора и в обмотке 5 статора возникает переменная электродвижущая сила (согласно закону электромагнитной индукции).When the voltage between the positive 1 and negative 2 tires is equal to the voltage of the
Возникающая в обмотке 5 статора ЭДС поступает на входы выпрямительного блока 6, формируя на его выводах постоянное по форме напряжение, при этом вывод блока 6 с положительным потенциалом напряжения подключен к положительной 1 шине, а с отрицательным - к отрицательной 2 шине.The EMF arising in the stator winding 5 enters the inputs of the rectifier unit 6, forming a constant voltage shape at its terminals, while the output of unit 6 with a positive voltage potential is connected to the positive 1 bus, and with a negative voltage to the negative 2 bus.
При наличии наведенной ЭДС напряжение между положительной 1 и отрицательной 2 шинами, ранее равное напряжению аккумулятора 3, увеличивается, что приводит к росту напряжения на регуляторе 10. Регулятор 10 при превышении номинального напряжения размыкает контакт между своими выводами, цепь тока обмотки 7 ротора разрывается, ток возбуждения в электромагните прекращается. Это ведет к исчезновению магнитного потока обмотки 7 ротора и к уменьшению ЭДС в обмотке 5 статора. На выходах выпрямительного блока 6 напряжение ЭДС исчезает, а напряжение между положительной 1 и отрицательной 2 шинами уменьшается до величины напряжения аккумулятора 3.In the presence of induced EMF, the voltage between the positive 1 and negative 2 tires, previously equal to the voltage of the
При напряжении между положительной 1 и отрицательной 2 шинами, равном напряжению аккумулятора 3, регулятор 10 напряжения переходит в замкнутое состояние, цепь обмотки 7 ротора восстанавливается, начинает протекать ток возбуждения и формируется магнитный поток, наводящий ЭДС в обмотке 5 статора при вращении ротора. ЭДС через выпрямительный блок 6 повышает напряжение между положительной 1 и отрицательной 2 шинами выше величины напряжения аккумулятора 3, и регулятор 10 напряжения размыкает цепь обмотки 7 ротора. Далее процессы изменения тока в обмотке 7 ротора повторяются.When the voltage between the positive 1 and negative 2 buses is equal to the voltage of the
Таким образом, регулятор 10 напряжения обеспечивает между положительной 1 и отрицательной 2 шинами величину напряжения, несколько превышающую напряжение аккумулятора 3, что обеспечивает как заряд аккумулятора 3, так и работу электрических элементов при напряжении, близком к номинальному.Thus, the
Регулятор 10 напряжения при работе генератора 4 находится либо в замкнутом состоянии, либо в разомкнутом. Оба указанные состояние обеспечивают незначительное выделение тепла на коммутирующем элементе - транзисторе, основная же часть тепловой мощности выделяется в периоды времени, когда происходит переключения транзистора из одного состояния в другое. Так как процесс переключения происходит быстро, то выделение тепла на коммутирующем элементе - транзисторе незначительно, что является положительной стороной применения бесконтактных транзисторных регуляторов 10 напряжения.The
Однако при эксплуатации транспортного средства возможно внешнее поступление тепла к регулятору 10 напряжения либо от окружающей среды, либо от других агрегатов транспортного средства, вблизи которых располагается регулятор 10 напряжения. При повышенной температуре надежность работы полупроводниковых элементов снижается и увеличивается вероятность появления неисправностей в регуляторе 10 напряжения.However, during the operation of the vehicle, external heat can be supplied to the
Неисправности регулятора 10 напряжения проявляются либо коротким замыканием между его входом и выходом, либо полной потерей контакта между входом и выходом. В первом случае генераторная установка формирует повышенное напряжение на выходе выпрямительного блока 6, во втором случае - отсутствие напряжения на выходе выпрямительного блока 6. Оба случая неисправностей приводят в итоге к выходу из строя электрических систем транспортного средства и к непригодности его к эксплуатации.Failures of the
Для восстановления работоспособности регулятора 10 напряжения необходимо доставить транспортное средство в ремонтную мастерскую, что требует обеспечить хотя бы на время доставки удовлетворительную работу генераторной установки.To restore the operability of the
Для этого создается альтернативная электрическая цепь, которая, минуя регулятор 10 напряжения и при использовании минимального числа дополнительных элементов, обеспечивает обмотку 7 ротора током, который при средних частотах вращения ротора и при средней электрической нагрузке делает напряжение генератора 4 близким к номинальному.To do this, an alternative electrical circuit is created, which, bypassing the
Указанная электрическая цепь состоит из двухпозиционного переключателя 11 и резистивного элемента 12. Установка управляющего привода переключателя 11 в первую позицию формирует основную схему работы генератора 4 с регулятором 10 напряжения. Переключение переключателя 11 во вторую позицию исключает из работы регулятор 10 напряжения и обеспечивает с помощью резистивного элемента 12 ток обмотки 7 ротора генератора 4 близким к его среднему постоянному значению.The specified electrical circuit consists of a two-
При использовании альтернативной схемы изменения оборотов вала двигателя транспортного средства, а, следовательно, и вала ротора, а также электрической нагрузки, изменяется напряжение между положительной 1 и отрицательной 2 шинами питания, но транспортное средство в целом еще некоторое время может эксплуатироваться. Однако длительное питание цепи обмотки 7 ротора постоянным током может привести к выходу из строя аккумулятора 3, что не позволит использовать некоторые элементы электрооборудования установки в номинальных режимах (например, электрические лампы освещения транспортного средства).When using an alternative scheme for changing the revolutions of the motor shaft of the vehicle, and consequently the rotor shaft, as well as the electrical load, the voltage changes between positive 1 and negative 2 power buses, but the vehicle as a whole can still be used for some time. However, prolonged power supply to the
Формирование величины постоянного усредненного тока обмотки 7 ротора производится включением в цепь резистивного элемента 12 с величиной сопротивления, обеспечивающим ток в диапазоне 2…5% номинального тока нагрузки генератора 4.The formation of the value of the constant averaged current of the rotor winding 7 is carried out by connecting a
Конструктивное исполнение резистивного элемента должно обеспечивать его охлаждение с помощью естественной конвекции даже в случае поступления внешнего теплового воздействия. Резистивный элемент может быть выполнен в виде проволочного резистора с соответствующими сопротивлением и размерами. В качестве резистивного элемента может также использоваться автомобильная лампа накаливания с соответствующими электрическим сопротивлением и максимальной рассеиваемой мощностью. Такой резистивный элемент малогабаритный и надежный.The design of the resistive element must provide for its cooling by means of natural convection, even in the event of an external thermal effect. The resistive element can be made in the form of a wire resistor with the corresponding resistance and dimensions. A car incandescent lamp with appropriate electrical resistance and maximum power dissipation can also be used as a resistive element. Such a resistive element is compact and reliable.
Таким образом, наличие в генераторной установке транспортного средства дополнительного двухпозиционного переключателя и резистивного элемента позволяет обеспечить удовлетворительную краткосрочную работу генераторной установки при аварийных ситуациях с регулятором напряжения, что в целом повышает надежность транспортного средства.Thus, the presence of an additional on-off switch and a resistive element in the vehicle’s generator set allows satisfactory short-term operation of the generator set in emergency situations with a voltage regulator, which generally increases the reliability of the vehicle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012137473/07U RU128419U1 (en) | 2012-08-31 | 2012-08-31 | VEHICLE GENERATOR INSTALLATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012137473/07U RU128419U1 (en) | 2012-08-31 | 2012-08-31 | VEHICLE GENERATOR INSTALLATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU128419U1 true RU128419U1 (en) | 2013-05-20 |
Family
ID=48804462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012137473/07U RU128419U1 (en) | 2012-08-31 | 2012-08-31 | VEHICLE GENERATOR INSTALLATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU128419U1 (en) |
-
2012
- 2012-08-31 RU RU2012137473/07U patent/RU128419U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7535203B2 (en) | Alternator | |
JP5274504B2 (en) | Automotive power system | |
CN204193389U (en) | A kind of drag regulator of Spinning | |
JP2011229305A (en) | Vehicular charger | |
RU128419U1 (en) | VEHICLE GENERATOR INSTALLATION | |
CN207920754U (en) | A kind of starter and automobile | |
US1842509A (en) | Electrical apparatus | |
JPS6341294B2 (en) | ||
TWI578654B (en) | Voltage adjustment system | |
RU2431090C2 (en) | Electric power supply sub-system of cooling chamber or cooled space, method for preventing speed loss of compressor of transport cooling plant, and electric power supply sub-system of compressor of transport cooling plant | |
US7573155B2 (en) | Systems and methods for distributing loads | |
AU2015286215B2 (en) | Cold start alternator | |
JP2015151933A (en) | Gas turbine engine stop control device | |
US8378546B2 (en) | Generator with output options and low loss windings | |
TWM516742U (en) | Voltage scaling systems | |
US353986A (en) | Regulator for dynamo-electric machines | |
US1960086A (en) | System and apparatus for electrical regulation | |
CN209298872U (en) | Self-destruction electronic voltage controller and the alternating current generator for applying it | |
US373035A (en) | System of electrical distribution | |
US1262411A (en) | Car-lighting system. | |
CN205407544U (en) | Generator from afterflow excitation winding | |
US265782A (en) | Regulator for dynamo-electric machines | |
US1231584A (en) | Electrical apparatus. | |
JPH0445409Y2 (en) | ||
Robert Bosch GmbH | Alternators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130901 |