SU758384A1 - Система электропитания на два уровня напряжения 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения, требующих два различных уровня напряжений, пре- 5 имущественно для систем электроснабжения транспортных средств.

Известны системы электроснабжения на два уровня напряжений, в которых основной уровень получается за счет 10 выпрямления напряжения самого генератора, а второй образован отдельным трансформатором, подключенным своей первичной обмоткой к фазам генератора, а вторичной - к выпрямителю. Оба 15 выпрямителя соединены между собой последовательно. Регулятор напряжения включен на выход основного уровня [1].

Недостатком этой системы является низкая точность поддержания напряже- 20 ния на втором уровне, так как при изменении нагрузки первого уровня изменяется напряжение второго уровня.

Это приводит к снижению срока службы аккумуляторных батарей й других нагру-25 зок.

Известны также систеьел электропитания подвижных объектов на два уровня напряжения, в которых второй уровень напряжения получается за счет 30

2

работы статического полупроводникового преобразователя [2^.

Недостатком такого решения является сложность и, как следствие, высокая стоимость системы.

Наиболее близкая предлагаемой система электропитания на два уровня напряжения содержит генератор переменного тока, якорная обмотка которого подключена к основному выпрямителю, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена с фазами генератора, а вторичная подключена к дополнительному выпрямителю, аккумуляторные батареи основного и дополнительного уровней и регулятор напряжения, вход которого подключен параллельно нагрузке основного уровня, а выход — к обмотке возбуждения генератора, причём плюсовой вывод основного выпрямителя соединен с минусом дополнительной аккумуляторной батареи, минусовый вывод дополнительного выпрямителя соединен с полюсом основной аккумуляторной батарей , минус Основной аккумуляторной батареи и минусовый вывод основного выпрямителя объединены,а плюсовой вывод дополнительного выпрямителя

758384

соединен с ; плюсом дополнительной ак· кумуляторной^атареи [з].

Однако эта система имеет низкую надежность, так как для обеспечения поддержания напряжения на дополнительной батарее на требуемом уровне вторичная обмотка трансформатора содержит отпайки, соединенные через переключатель с входом дополнительного выпрямителя. Кроме того такое регулйрованйе не обеспечивает требуемую точность и усложняет эксплуатацию.

Цель изобретения — повышение точности регулирования и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что на трансформаторе выполнена дополнительная намагничивающая обмотка, включенная между плюсовым выводом основного выпрямителя и минусовым выводом дополнительного выпрямителя.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема системы электропитания.

Система электропитания состоит иэ генератора 1 с обмоткой, статора 2 и подключенного к ней выпрямителя 3 генератора, регулятора напряжения 4, трансформатора 5 с первичной обмоткой 6, подключенной к обмотке статора 2, подмагничивающей обмоткой 7 и

• вторичной обмоткой 8, соединенной с выпрямителем 9 напряжения, трансформатора 5. Подмагничивающая обмотка

......включена между плюсовым выводом 10

выпрямителя 3 генератора и минусовым выводом 11 выпрямителя 9 трансформатора.

Один уровень напряжения образуется между выводом 10 генератора и "массой" 12. Этот уровень напряжения поддерживается постоянным регулятором напряжения 4. На это напряжение включаются аккумуляторная батарея 13 с нагрузкой 14.

Второй уровень напряжения, нерегулируемый, образуется между плюсовым выводом 15 выпрямителя 9 трансформатора 5 и плюсовым выводом 10 выпрямителя3 генератора. На это напряжение включена аккумуляторная батарея 16.

Работа системы происходит следующим образом.

При работе генератора 1 напряжение его обмотки статора 2 через плюсовой вывод 10 выпрямителя 3 подается на совместно включенные аккумуля- . торную батарею 13 и нагрузку 14 по цепи регулируемого напряжения. Это напряжение стабилизируется регулятором напряжения 4 . Одновременно напряжение обмотки статора 2 подводится к

, первичной обмотке 6 трансформатора 5. Напряжение вторичной обмотки 8 трансформатора 5 выпрямляется выпрямителем '9 трансформатора. Уровень нерегулируемого напряжения, образующийся между выводом 15 выпрямителя трансформатора,

10

15

20

25

30

50

55

35

40

45

60

4

и выводом 10 выпрямителя генератора, меняется с изменением тока в аккумуляторной , батареи 13 и нагрузке 14.

При изменении этого тока изменяется Падение напряжения в выпрямителе 3 генератора 1 и.напряжение на его обмотке статора 2, так как регулятор 4 поддерживает напряжение на выходе выпрямителя 3 постоянным. При этом изменяется и напряжение между выводаКм 10 и 15, что неблагоприятно сказывается на. нагрузке, включенной между ними) например на аккумуляторной батарее 16, и сокращает срок ее службы.

Чтобы уменьшить влияние изменения тока аккумуляторной батареи 13 и нагрузки 14 по цепи регулируемого напряжения на изменение напряжений между выводами 15 и 10, трансформатор 5 снабжен подмагничивающей обмоткой 7, включенной между плюсовым выводом 10 выпрямителя генератора и минусовым выводом 11 выпрямителя трансформатора.

Если ток совместно включенных аккумуляторной батареи 13 и нагрузки 14 по цепи регулируемого напряжения, например, возрастает, то возрастает и ток в подмагничивающей обмотке 7,увеличивается ее намагничивающая сила и насыщение магнитопровода трансформатора. Следовательно, индуктивность первичной обмотки уменьшается, что вызывает увеличение потребляемого трансформатором тока, рост падения напряжения как в обмотках трансформатора, так и в обмотке статора 2 генератора 1, снижение напряжения во вторичной обмотке трансформатора 8 и выходе выпрямителя 9, и следовательно, между выводами 10 и 15. Это снижает напряжения частично компенсирует рост напряжения между указанными выводами изза увеличения тока в совместно включенных аккумуляторной батарее 13 и нагрузке 14 по цепи регулируемого напряжения и, следовательно, уменьшает влияние тока по цепи регулируемого напряжения генератора на уровень нерегулируемого’ напряжения _>

Кроме того, возрастание тока в аккумуляторной батарее 16 создает аналогичное выше изложенному намагничивающее действие в подмагничивающей обмотке 7, причем намагничивающая сила, возникающая е этой обмотке от возрастания тока в аккумуляторной батарее 16, направлена в ту же сторону, что/и намагничивающая сила, возникающая при возрастании тока в аккумуляторной батарее 13 и нагрузке 14 та-, ким образом, эти намагничивающие силы складываются, тем самым еще более усиливая регулирующее воздействие подмагничивающей обмотки, описанное выше.

В результате нерегулируемый уровень,

напряжения поддерживается более'стабильно.

Использование предлагаемого изобретения позволяет за счет уменьшения

65

5

758384 6

диапазона изменения напряжения продлить срок службы в среднем ориентировочно на 10%,

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Система электропитания на два 5

   уровня напряжения, содержащая генератор переменного тока, якорная обмотка которого подключена к основному выпрямителю, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена (О с фазами генератора, а вторичная подключена к дополнительному выпрямителю, аккумуляторные батареи основного и дополнительного.уровней и регулятор напряжения, вход которого подключен 5 параллельно аккумуляторной батарее основного уровня, а выход — к обмотке возбуждения генератора, причем плюсовой вывод основного выпрямителя соединен с минусом аккумуляторной батареи 20 дополнительного уровня, минусовый вывод дополнительного выпрямителя соединен с плюсом аккумуляторной батареи основного уровня, минус аккумуляторной батареи основного уровня и минусовый вывод основного выпрямителя объединены, а плюсовой вывод дополнительного выпрямителя соединен с плюсом аккумуляторной батареи дополнительного уровня, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и точности регулирования, трансформатор снабжен дополнительной намагничивающей обмоткой, включенной между плюсовым выводом основного выпрямителя и минусовым выводом дополнительного выпрямителя.