SU1326769A1 - Система электростартерного пуска дл двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить надежности пуска путем снижени  потерь энергии в стартерной цепи. Дл  этого устр-во 6 управлени .системы содержит командный блок 8 и управл емые ключи 9 и 10. Командный блок может быть выполнен на двух электромагнитных реле или звуковом генераторе с усилителем мощности и двум  транзисторными ключами. Во всех вариантах .осуществл етс  пуск двигател  внутреннего сгорани  и стартер 2 приводитс  во вращение от энергии, запасенной в конденсаторной 3 и аккумул торной 1 батаре х . 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л 00 ГчЭ О) | 05 О фиг. /

Description

Изобретение относитс  к двигателестрое- нию, в частности к пусковым устройствам двигателей внутреннего сгорани , и может быть использовано ча передвижных и стационарных установках с автономным источником питани , где необходим их частый пуск.

Цель изобретени  - повышение надежности путем снижени  потерь энергии в стар- терной цепи.

На фиг. ) показана система электростар- терного пуска дл  двигател  внутреннего сгорани , обп .ий вид; на фиг. 2-4 - командный блок, варианты выполнени .

Система электростартерного пуска двигател  внутреннего сгорани  (фиг. 1) содержит аккумул торную батарею 1, стар- гер 2, выполненный в виде электрической машины посто нного тока, конденсаторную батарею 3. подключенную через полупроводниковый вентил з -4 к положительному полюсу 5 аккумул торной батареи, устройство 6 yпpaвJJeни  и выключатель 7 стартера . Устройство 6 управлени  выполнено в виде командного блока 8 и двух управл емых ключей 9 и 10. Ко.мандный блок 8 подкиючен через выключатель 7 стартера к положительно.му полюсу 5 батареи 1. Первый управл емый ключ 9 командного блока вк;1ючен между стартеро л 2 и точкой 1 соединени  конденсаторной батареи 3 с полупроводниковым вентилем 4, второй ул- равл51емый ключ 10 командного блока 8 включен между стартером 2 и положите.ть- ным ilOлюco.I 5 аккумул торной батареи К Отрицательпый полюс 12 аккумул торной батареи 1 соединен со стартером 2 и конденсаторной батареей 3. Командный блок 8 подключен также к отрицательному и положительному гюлюсам аккумул торной батареи 1. Командны блок 8 выводо.м 13 соединен с выключателем 7, выводом 14 - с положительным 5, а выводом 15 -- с отрицательным 12 выводами аккумул торной батареи . Управл емый ключ 9 имеет выводы 16 и 17, а ключ 10 -- выводы 18 и 19.

На фиг. 2 приведен вариант выполнепи  ко.мапдного блока 8 и угфавл емых ключей 9 и 10. Команд111з1Й блок 8 состоит из первого электромагнитного реле, имеюп1его обмотку 20 1 один нормально открытый кон такт 21, второго реле, имеюгцего обмотку 22 к два ;1ормал1 ио открытых контакта 23 и 24, двух диодов 25 и 26. Обмотка 20 первого реле 1лу11Т1- ривана диодом 2Г) обратного т(;ка и одним (XT.OM по.ак. мочер.а к вы- к. почателк 7 ста|ггера, обмотка 22 второго iiiVHTHpoBaiia диодом 26 обратного тока м () выводом подк.;1ючепа черс:; нор- Ma. ibiio открыть Й контакт 21 iiej)Boro к iio.qtj/KHTiX ibHOM V nojiioey 5 аккуму,лк; Oj)- Hoi i батареи 1. /Другие выводы обмоток 20 и 22 pe;ie пидк. почепы м огринательниму иилюсу 12 аккумул т(;|) батарсм 1. Первый управл емый ключ 9 выполнен в виде нормально открытого контакта 24 второго pevie и включен между стартером 2 и точкой П. Второй управл емый ключ 10 выполней в виде нормально открытого контакта 23 второго реле и включе) между стартером 2 и положительным полюсом 5 аккумул торной батареи .

На фиг. 3 приведен вариант выполнени 

Q командного блока 8, состо щего из реле, имеющего обмотку 27 и два нормально открытых контакта 28 и 29, первого контактора , имеющего обмотку 30 и нормально открытый контакт 31, второго контактора, и.меющего обмотку 32 и нормально откры5 тый контакт 33, трех диодов 34, 35 и 36. Обмотка 27 реле шунтироваиа диодом 34 обрат;шго тока и одним выводом подключена к выключателю 7 стартера, обмотка 30 первого контактора шунтирована диоQ дом 35 обратного тока и одним выводом подключена через нормально открытый контакт 28 к положительному полюсу 5 аккумул торной батареи 1, обмотка 32 второго контактора шунтирована диодом 36 обратного тока и одним выводом подключена че рез нормально открытый контакт 29 реле к положительному полюсу 5 аккумул торной батареи 1. Другие выводы обмоток 27 реле и 30 и 32 контакторов подключены к отрицательному полюсу 12 аккумул торной баQ тареи 1. Первый управл емый ключ 9 вы- по.чнен в виде нормально открытого контакта 33 второго контактора и включен между стартером 2 и точкой 11. Второй управл емый ключ 10 выполнен в виде нор мально открытого контакта 3 первого кон5 тактора и включен между стартером 2 н положительным полюсом батареи 1.

На фиг. 4 приведен вариант выполнени  командного блока 8, состо щего из звукового генератора 37, имеющего трансформатор 38 с трем  об.мотками 39, 40 и 41, обмотки 39 и 41 имеют выведенную среднюю точку 42 и 43 соответственно, два транзистора 44 и 45, два диода 46 и 47, п ть резисторов 48-52, один конденсатор 53, усилитель 54 мощности, имеющий транс5 форматор 55 с трем  обмотками 56, 57 и 58, которые имеют выведенную среднюю точку 59, 60 и 61 соответственно, два транзистора 62 и 63, восемь диодов 64-71, два резистора 72 и 73, два силовых транзисторных ключа 74 и 75, силовой ключ 74 имеет

0 входные выводы 76 и 77 и выходные выводы 78 и 79. Силовой ключ 75 имеет вход- выво/лы 80 и 81 и выходные выводы 82 и 83. В звуковом генераторе 37 обмотка 39 подключена к коллекторам транзисторов

С 44 и 45, змиттеры которых и средн   точка 43 подключены к отрицательному полюсу 12 батареи 1, средн   точка 42 подключена к выключателю 7 стартера и ,к одному выводу параллельно соединенных резисто0

pa 48 и конденсатора 53, другой вывод которых через резистор 49 подключен к базе транзистора 45 и к другому из выводов обмотки 40, другой вывод обмотки 40 через резистор 50 подключен к базе транзистора 44, диоды 46 и 47 подключены анодами к эмиттерам, а катодами - к базам транзисторов 44 и 45 соответственно, резисторы 51 и 52 подключены к выходам катушки 41. В усилителе 54 мощности обмотка 56 подключена к коллекторам транзисторов 62 и 63, эмиттеры которых подключены к отрицательному полюсу 12 батареи 1, средн   точка 59 подключена к положительному полюсу 5 батареи 1, базы транзисторов 62 и 63 подключены к резисторам 51 и 52 соответственно . Катод диода 64 соединен с базой транзистора 62, катод диода 65 - с базой транзистора 63, катод диода 70 соединен со средней точкой 61, катод диода 71 соединен со средней точкой 60, а аноды диодов 64, 65, 70 и 71 подключены к отрицательному полюсу 12 батареи 1, катоды диодов 66 и 67 соединены вместе, а аноды подключены к выводам обмотки 57, катоды диодов 68 и 69 соединены вместе, а аноды подключены к выводам обмотки 58, к средней точке 60 подключен резистор 72, к средней точке 61 - резистор 73. Первый управл емый ключ 9 выполнен в виде силового транзисторного ключа 75, входные выводы 80 и 81 которого подключены к катодам диодов 68 и 69 и резис1ору 73 соответственно , выходной вывод 83 подключен к стартеру 2, а выходной вывод 82 к точке И. Второй управл емый ключ 10 выполнен в виде силового транзисторного ключа 74, входные выводы 76 и 77 которого подключены к катодам диодов 66 и 67 и резистору 72 соответственно, выходной вывод 78 подключен к положительному йолюсу 5 батареи 1, выходной Ьывод 79 - к стартеру 2.

Система работает следующим образом.

В исходном положении, т.е. перед пуском , аккумул торна  батаре  1 подключена отрицательным полюсом 12 к отрицательному полюсу конденсаторной батареи 3, а положительным полюсом 5 через вентиль 4 - к положительному полюсу батареи 3, т.е. конденсаторна  батаре  3 оказываетс  подключенной параллельно аккумул торной батарее 1 и, таким образом, зар жаетс  до напр жени , равного напр жению батареи 1. В момент пуска двигател  (фиг. 1 и 2) контакты выключател  замыкаютс  и подают напр жение батареи 1 на обмотку 20 первого реле, происходит замыкание контактов 21 и напр жение батареи 1 подаетс  на обмотку 22 второго реле. В результате этого управл емый ключ 9 подключает стартер 2 к конденсаторной батарее 3, а управл емый ключ 10 подключает стартер 2 к аккумул торной батарее 1. Диоды 25 и 26 служат дл  гащени  ЭДС самоиндукции.

Таким образом осуществл етс  пуск двигател  внутреннего сгорани  и стартер 2 приводитс  во вращение от энергии, запасенной в конденсаторной батарее 3 и йккумул торной батарее 1.

В мо.мент пуска двигател  внутреннего сгорани  (фиг. 1 и 3) контакты выключател  7 стартера замыкаютс  и р.одакзт напр жение акку.мул торной батареи 1 на

Q обмотку 27 реле, происходит замыкание контактов 28 и 29 и напр жение аккумул торной батареи подаетс  на обмотки 30 н 32 контакторов. В результате этого управл емый ключ 9 подключает стартер 2 к конденсаторной батарее 3, а управл емый

ключ 10 подключает стартер 2 к батарее 1. Диоды 34, 35 и 36 служат дл  гашени  ЭДС самоиндукции. Таким образом осуществл етс  пуск двигател  и стартер 2 приводитс  во вращение от энергии, запасенной в

0 конденсаторной батарее 3 и батарее 1.

В момент пуска двигател  (фиг. 1 и 4) контакты выключател  7 стартера замыкаютс  и подают напр жение аккумул торной батареи 1 на звуковой генератор 37, транзистор 45 открываетс  импульсом напр жени , проход щим через конд,енсатор 53 и резистор 49. В результате этого по обмотке 48 начинает протекать ток от аккумул торной батареи 1. Электромагнитное поле, наводимое в сердечнике трансформа0 тора 38 этим током, наводит в обмотке 40 ЭДС, котора  приложена к переходу эмиттер-база транзистора 45 в запирающем направлении, а к переходу эмиттер-база транзистора 44 - в отпирающем. Транзистор 45 переходит в состо ние отсечки, а тран5 зистор 44 - насыщени . Таки.м образом, ток от аккумул торной батареи 1 начинает протекать по обмотке 42 трансфор.матора 38. Этот ток индуцирует в обмотке ЭДС противоположного направлени , под действием которой транзистор 44 закрываетс , а транзистор 45 открываетс . Цик работы повтор етс  с частотой, определ емой параметрами элементов, вход щих в состав звукового генератора 37. Резистор 50 предназначен дл  ограничени  базового тока

5 транзисторов 44 и 45, а диоды служат дл  защиты перехода база-эмиттер этих транзисторов от обратного направлени .

Таким образом, при подаче напр жени  с аккумул торной батареи 1 на звуковой

0 генератор 37 в обмотке 41 индуцируетс  переменное напр жение. Это напр жение через резисторы 51 и 52 подаетс  i.a базы Tpait-. зисторов 62 и 63 усилителем мощности, которые начинают работать в ключевом рес жиме. При открытом транзисторе 62 ток от аккумул торной батареи 1 протекает по одной половине обмотки 56 трансформатора 55, а при открытом транзисторе 63 - по другой половине обмотки 56. Под дей0

ствием этого тока в обм{ т -;;1л . ;/ i 08 Tpjiib сформитора 55 и дуи Фуе; -;) Э;К-. частогг кото;)ой определ етс  ч.;1С7) работы звукового генератора 37. возникающа  в обмотке 57, подаетс  через диоды 66 и 67 на выходной вывод 76 и через резистор 72 -- па входной вывод 77 силового транзисторного к.поча 74. ЭДС, возникающа  в обмотке 58, подаетс  через диоды 68 и 69 на входной вывод 80, через резистор 73 на входной вывод 81 силового транзисторного к. ноча 75. Происходит закрытие силовых транзисторных ключей 74 и 75. В результате этого управл емый ключ 9 подключает стартер к ко11деиеаторной батарее 3, а управл емый ключ 10 - к аккумул торной батарее 1. Диоды 64 и 65 служат дл  защиты транзисторов 62 и 63, а диоды 70 и 71 за- 1цин1ают силовые транзисторные ключи 74 и 75 в псреходньлх реж11мах. Резисторы 72 и 73 01-раничивают входной ток в силовые транзисторные ключи 74 и 75. Таким образом осуществл етс  пуск двигател  внутреннего сгорани  и стартер 2 приводитс  во вращение от энер1 ии, запасенной в конденсаторной батарее 3 и акку.му.д тор1ЮЙ батарее 1.

При вглключении системы нуска с любым вариантом выполнени  командного блока и управл емых ключей, т.е. нри размыкании контактов выключател  7, схема воз- врангаете  в исходное положение дл  зар да конденеаториой батареи 3.

Емкость конденеаторной батареи выби- рают исход  из энергии, необходимой дл  электростартерного пуска двигател  внутреннего сгорани  в зависимости от определенного типа двигател  с учетом аккумул торной батареи.

Предлагаема  система нозволит повысить надежность нуека за счет снижени  потерь в етартерной цени. При пуске, если средний ток равен примерно 200 А и оди- 1 акова  отдача от аккумул торной и конденсаторной батарей в етартерной цени, на диоде и контактах т гового реле в нрототипе падает мощность примерно до 150 Вт. В предлагаемой схеме диод практически не участвует в процессе нуска и дл  системы 1Ю фиг. 1 и 2 потер  составит примерно 6 Вт (на управл емых ключах в етартерной цени), дл  системы по фиг. 1 и 3 - примерно 8 Вт. дл  системы по фиг. 1 и 4 - нри.мерно 120 Вт.

10

Claims (3)

1. Система электростартерного пуека дл  двигател  внутреннего сгорани , содержаща  аккумул торную батарею, соединенную отрицательным полюсом со стартеро.м, вынолненным в виде электрической машины посто нного тока, конденсаторную батарею, подключенную через полупроводниковый вентиль к поло.жительному полюсу акку.му- л торной батареи, устройство управлени 

г, пуском и выключатель стартера, подключенный к положительному нолюсу акку.мул тор- ной батареи, отличающа с  тем, что, с целью новышени  надежности путем снижени  потерь энергии в етартерной цепи, устройство управлени  выполнено в виде командного блока и двух управл е.мых ключей , первый из которых включен между старь тером и точкой соединени  конденсаторной батареи с вентилем, а второй - между стартером и положительным полюсо.м аккуму0 л торной батареи, командный блок подключен к отрицательному и положительному полюсам аккумул торной батареи и к выключателю стартера, а также подсоединен к первому и второму управл ющим ключам дл  управлени  последними.

5

2. Сиетема по п. 1, отличающа с  тем, что командный блок выполнен на электромагнитных реле.

3. Система по п. 1, отличающа с  тем, что командный блок содержит звуковой

„ генератор и трансформатор, а управл емые ключи выполнены в виде силовых транзисторных ключей, соединенных со звуковым генератором нри помощи трансформатора.

13

ж 25

25 122

Фиг. 2

W

15

Сриг.З

83

ФигЛ

Составитель В. Чекмазов

Редактор М. ДььтынТехред И. ВересКорректор А. Илы)

Заказ 3260/29Тираж 503Подщисное

ВНИМПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж---35, Раушска  наб.. д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , -4