SU1064372A1 - Автономна система электроснабжени на два уровн напр жений - Google Patents

Abstract

АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ДВА УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЙ, содержаща  синхронный генератор с двум   корными обмотками, кажда  из которых через свой выпр митель подключена плюсовым выводом каждого выпр мител  к плюсовому выводу одной из ;двух последовательно соединенных аккумул торных батарей, минусовые выводы выпр мителей объединены между собой и общую минусовую шину системы . и электроснабжени , и регул тор напр жений, выход которого соединен е обмоткой возбуждени  генератора, а вход регул тора-пред-, назначен дл  соединени  с выходом первого измерительного органа напр жени , входы которого включены между общей минусовой шиной и плюсовым выводом одной из аккумул торных батарей, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности поддержани  напр жени  На каждом из уровней и увеличени  отдачи мощности генератора, дополнительно введены электромагнитное реле с переключающими контактами и второй измерительный орган напр жени , обмотка электромагнитного реле подключена между плюсовыми выводами обоих выпр мителей , вход регул тора соединен с. i общим выводом переключающих контактов, выход одного измерительного органа сое (Л динен с размыкающим контактом, а выход другого - с замыкающим контактом, причем с вход второго измерительного органа соединен с общей минусовой шиной и плюсовым % выводом другой аккумул торной батареи. СП U со 1

Description

Изобретение относитс  к электротёхниде , в частности к производству и потреб ению электрической энергии, и может примен тьс  дл  питани  электрооборудовани  автомобилей, тракто юв и других транспортных средств.

Известна система электроснабжени  на два уровн  напр жени , содержаща  генератор переменного тока с двумй многрфаэнымн обмотками  кор . Работающими кажда  со своим выпр мителем, включенными последовательно, и одной общей обмоткой возбуждени . Обычный регул тор напр жени  реагирует на суммарное напр жение 4 В. Каждый выпр митель работает на свою .нагрузку и оба выпр мител  на общую нагрузку. Наличие специального кон . тура позвол ет повысить стабильность напр жени  на потребител х по уровню 12В путем отключени  этого уровн  от потребителей , когда напр жение выходнт 3ft определенные пределы. Дл  этого.средн   точка выпр мителей через замыкающие контакты соединена со средней точкой нагрузок а средн   точка аккумул торных батарей через размыкающие контакты - со средней точкой этих нагрузок. Управление электромагнитным реле выполнено на транзисторах и стабилитронах, причем транзисторы работают в режиме усилени  I.

Недостатками данной системы  вл ютс  необходимость выполнени  части потребителей в двухпроводном исполнении, нали чне дополнительного силового контакта в цепи низкого напр жени , а taкжe нестабнльность напр жени  на потребител х по уровню 12 В при изменении соотнощени  нагрузок по уровню 12 В.

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  автономна  система электроснабжени  на два уровн  напр жени , содержаща  синхронный генератор с двум  независимыми  корными обмотками, кажда  из которых через свой выпр митель подключена плюсовым выводом каждого выпр мител  к плюсовому выводу одной из двух последовательно соединенных аккумул торных батарей , а минусовые выводы выпр мителей оббобъединены между собой и образуют общую минусовук) шину сисемы электроснабжени , регул тор напр жени , выход которого соединен с обмоткой возбуждени  генератора , а вход регул тора предназначен дл  соединени  с выходом измерительного органа напр жени  входы которого включены между общей минусовой щиной и плюсовым выводом из аккумул торных батарей. Генератор переменного тока имеет два комплекта многофазных обмоток  кор . Один комплект (на низший уровень напр же мн ) работает со своим выпр мителем на нагрузку низшего уровн  и аккумул торную батарею, а второй комплект обмоток подклю/чен на Ьысщий уровень напр жени , работает со своим выпр мителем на нагрузку высшего уровн  и две последовательно соединенные аккумул торные батареи. Отрицательные выводы выпр мителей, аккумул торной батареи и нагрузок соединены между собой. Обмотка возбуждени  подключена через обычный регул тор напр жени  иа напр жение одного из уровней. Система обеспечивает зар д аккумул торных батарей и питание потребителей за счет соответствую10 щего выбора обмоточных данных генератора (2.

Недостатком известной системы  вл етс  то, что напр жение иерегулируемого уровн  измен етс  при изменении нагрузок двух уровней от нул  до максимума в широких

5 пределах. Это приводит, во-первых, к ухудшению режима работы потребителей, подключенных на напр жение данного уровн , и, во-вторых, к снижению отдачи мощности генератора в режиме максимальной нагруз0 ки по данному уровню, так как номинальный ток снижаетс  при меньшем напр жении .

Цель изобретени  - повышение точности поддержани  напр жени  на каждом уровне и увеличение отдачи мощности генератора .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автономную систему электроснабжени  на два уровн  напр жений, содержащую синхронный генератор с двум  независимыми  корными обмотками, кажда  из которых через свой В1 1пр митель подключена плюсовым выводом каждого выпр мител  к плюсовому выводу одной из двух последовательно соединенных аккумул торных батарей, минусовые выводы выпр мителей

объединены между собой и образуют, общую минусовую шину системы электроснабжени , и регул тор напр жени , выход которого соединен с обмоткой возбуждени  генератора , а вход регул тора предназначен дл  соединени  с выходом первого измерцтельного органа напр жени , входы которого подключены между общей минусовой щиной и плюсовым выводом одной из аккумул торных батарей, дополнительно введены электромагнитное реле с переключающими кон2 тактами и второй измерительный орган напр жени , обмотка электромагнитного реле подключена между плюсовыми выводами обоих выпр мителей, вход, регул тора соединен с общим выводом переключающих контактов , выход одного измерительного органа соединен с размыкающим контактом, а выход другого - ,с замыкающим контактом , причем вход второго измерительного органа соединен с общей минусовой шиной и плюсовым выводом другой аккумул торной батареи.

На чертеже приведена принципиальна  схема системы электроснабжени  на два уровн  напр жений.

Система электроснабжени  состоит из синхронного вентильного генератора, который имеет два комплекта многофазных обмоток I и 2  кор . Олнн комплект (на Низший уровень напр жени ) работает со своим выпр мителем 3 на нагрузку 4 низшего уровн  и аккумул торную батарею 5 и второй комплект обмоток 2 (на 1ысший уровень напр жени ), работает со своим выпр мителем 6 на нагрузку 7 высшего уровн  и две последовательно соединенные аккумул торные батареи 8 и 5. Отрицательные выводы выпр мителей 3 и 6, аккумул торной батарей 5 и нагрузок 4 и 7 соединены между собой, образу  общую минусовую шину. Обмотка 9 возбуждени  генератора подключена через регул тор 10 напр жени  : и, например, дополнительный выпр митель II на напр жение высшего уровн .

Регул тор 10 напр жени  снабжен двум  измерительными органами 12-14 и 15- ,17, подключенными соответственно на напр жени  высшего и низшего уровней, и электромагнитным реле, включающим в себ  размыкающие 18 и замыкающие 19 контакты и обмотку 20 управлени , котора  подключена к плюсовым выводам выпр мителей 3 и б через стабилитрон 21 и термокомпенсатор 22, которые включены дл  стабилизации напр жений срабатывани  и возврата электромагнитного реле.

Измерительный орган 12-14 подключенный на напр жение высшего уровн , соединен к выходу полупроводникового реле 23, .вход щего в состав регул тора 10 напр жени , через стабилитрон 24, размыкающие контакты 18 и стабилитрон 25, а другой измерительный орган 15-17 подключенный на напр жение низшего уровн , соединен с входом полупроводникового реле- 23 через замыкающие контакты 19 и стабилитрон 25.

Дл  пpeдotвpaщeни  возможности разр да аккумул торной батареи 8 через наfpysKH низшего и высшего уровней при отключенном выключателе батареи 26 между «-f верхнего уровн  и массой включено реле 27, нормально разомкнутые контакты 28 которого установлены между средней точкой аккумул торных батарей и нагрузкой . низшего уровн .

Система электроснабжени  работает следующим образом.

Рассмотрим первый случай, когда нагрузки 4 низшего уровн  максимальна, а нагрузка 7 высшего уровн  минимальна

Допустим, контакты 18 электромагнитного реле в данный момент замкнуты. Значит управл ющий сигнал на вход полупррводннкового реле 23 поступает с измерительного орглна 12-14, , подключенного на напр жение высшего уровн  через стабилитрон 24, контакты 18 и стабилитрон 25, следовательно, регулирование напр жени  происходит (К) высшему уровню. Ток обмоТки 9 возбуждени , определ емый соответственно режимом работы комплекта, обмоток 2 высшего уровн  генератора, близким к режиму холостого хода, минимален. В этой

случае напр жение низшего уровнз  в результате падени  напр жени  в обмотке I, падает, следовательно, возрастает напр жение на управл ющей обмотке 20 электромагнитного реле, подключенной на разность напр жений высщего и низшего уровней и происходит переключение регулировани  на низший уров.ень, т.е. происходит замыкание контактов 18 электромагнитного реле. Значит управл ющий сигнал на вход -полупроводникового реле 23 поступает

5 с измерительного органа 15-17, подключенного на напр жение низшего уровн  через контакты 18 и стабилитрон 25, следовательно , регулирование напр женн  происходит ; по низшему уровню. Ток обмотки 9 возбуждени , определ емый уже режимом работы

0 обмотки 1 низшего уровн  генератора, возрастает . В этом случае напр жение высшего уровн  также возрастает, однако разность напр жений высшего и низшего уровI ней не измен етс , следовательно, контак5 ты 18 электромагнитного реле остаютс  замкнутыми;

Таким образом, в случае, когда нагрузка 4 низшего уровн  максимальна, а нагрузка 7 высшего уровн  минимальна, независимо от того, в каком состо нии нахо0 д тс  контакты 18 и 19 электромагнитного реле до этого момента, регулирование происходит по низшему уровню, имеющему максимальное число подключенных потребителей . ; Рассмотрим случай, когда нагрузка f

5 низшего уровн  минимальна, а нагрузка 7 высшего уровн  максимальна.

Допустим контакты 18 электромагнитного реле в данный момент времени замкнуты. Это означает, что регулирование происхоQ дит по низшему уровню. Ток обмотки 9 возбуждени , определ емый режимом работы обмотки 1 низшего уровн  генератора, близким к режиму холостого хода, миннмален. В этом случае напр жение нерегулируемогв высшего уровн  в результате падени 

5 напр жени  падает ннже номинального значени , следовательно, падает напр жение на управл ющей обмотке 19 электромагнитного реле и происходит переключение регулировани  на высший уровень, т.е. контакть1 17 замыкаютс . Ток обмотки 9 возбуж0 дени , определ емый режимом работы обмотки 2 высшего уровн , возрастает. В этом случае напр жение низшего уровн  также возрастает, однако разность напр женнй высшего и низшего уровней не измен етс ,

следовательно, контакты 18 электромагнитного реле остаютс  замкнутымн.

- Таким образом, в случае, когда нагруз Ка 4 низшего уровн  минимальна, а нагрузка 7 высшего уровни максимальна, нез гетгсимо от того, в каком состо нии наход тс  контакты 18 н 19 электромагнитного реле, регулирование происходит по высшему уровню , на напр жение которого включено максимальное холичество потребителей.

Рассмотрим случай, когда нагрузки 4 и 7 имеют промежуточные значени .

Регулирование напр жени  происходит или по высшему уровню или по низшему уровню в зависимости от того, в каком положении наход тс  контакты 18 и 19 электромагнитного реле до данного момента.

Напр жени  высшего и низшего уровней в этом случае незначительно отличаютс  от номинальных значений, так как имеет место приблизительио равное падение напр жени  как в обмотке 1, так и в обмотке 2 генератора, и, следовательно, их пропорциональность обеспечиваетс , соответственно , пропорциональностью чисел литков обмоток 1 и 2  кор  генератора.

Применение предлагаемой системы электроснабжени  иа два уровн  напр жени  позвол ет повысить стабильность напр жени  на потребител х, а также повысить отдачу мощности генератором вследствие установки в регул тор напр жени  дополнительной измерительной цепочки и переключател  в виде электромагнитного реле путем Переключени  регул тора иапр жени  (измерительной цепочки) с одного уровн  на Другой. .,

В известной системе при нагружении не регулируемого уровн  максимальным током в том случае, когда второй уровень, напр жение которого поддерживаетс  регул тором напр жени , не нагружен, напр жение на нерегулируемом уровне падает ниже но-; минального значени  до напр жени  акку-; мул торной батареи, что снижает стабильность напр жени  на потребител х, а также уменьшает отдаваемую генератором мошность , так как номинальный ток снимаетс  при меньшем напр жении.

В предлагаемой системе это исключаетI с  путем переключени  регул тора напр  жени  на тот уровень, который в данный моМент имеет максимальное чисЛо подключенных потребителей, тем самым поднимай: напр жение на потребител х до номинального значени , повышаетс  стабильность напр жени , так как оно не опускаетс  ниже расчетного предела, определ емого напр жением отпускани  электромагнитного реле , а также повышаетс  отдаваема  генератором мошность.

Claims (1)

1. АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ДВА УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИИ, содержащая синхронный генератор с двумя якорными обмотками, каждая из которых через свой выпрямитель подключена плюсовым выводом каждого выпрямителя к плюсовому выводу одной из •двух последовательно соединенных аккумуляторных батарей, минусовые выводы выпрямителей объединены между собой и образуют общую минусовую шину системы электроснабжения, и регулятор напряжений, выход которого соединен е обмоткой возбуждения генератора, а вход регулятора пред-, назначен для соединения с выходом первого измерительного органа напряжения, входы которого включены между общей минусовой шиной и плюсовым выводом одной из аккумуляторных батарей, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности поддержания напряжения на каждом из уровней и увеличения отдачи мощности генератора, дополнительно введены электромагнитное реле с переключающими контактами и второй измерительный орган напряжения, обмотка электромагнитного реле подключена между плюсовыми выводами обоих выпрямителей, вход регулятора соединен с*· _Q общим выводом переключающих контактов, jg выход одного измерительного органа соединен с размыкающим контактом, а выход другого — с замыкающим контактом, причем вход второго измерительного органа соединен с общей минусовой шиной и плюсовым выводом другой аккумуляторной батареи.

   SU .,,1064372