SU905942A1

SU905942A1 - System for electric power supply for two voltage levels

Info

Publication number: SU905942A1
Application number: SU802928083A
Authority: SU
Inventors: Сергей Валентинович Акимов; Татьяна Игоревна Акимова; Валентина Степановна Маршева; Александр Нафтулович Корогодский
Original assignee: Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов
Priority date: 1980-05-22
Filing date: 1980-05-22
Publication date: 1982-02-15

Description

Изобретение относится к электротех- 1 нике, а именно к системам электроснабжения подвижных объектов на два уровня напряжения, главным образом для автомобилей и тракторов.The invention relates to electrical engineering, in particular to power supply systems for moving objects at two voltage levels, mainly for automobiles and tractors.

Известна система электроснабжения на 5 два уровня напряжения, содержащая трехфазный генератор и однофазный трансформатор [I].A known power supply system for 5 two voltage levels, containing a three-phase generator and a single-phase transformer [I].

Недостатком такой системы электроснабжения является то, что при подклю- ¹⁰чении первичной обмотки трансформатора к выводам фаз генератора при соединении обмоток статора по схеме треугольник, первичная обмотка трансформатора оказывается включенной к одной фазе генераго-¹⁵ра, что вызывает перегрузку этой фазы и снижение уровня напряжения, так как одна фаза генератора не в состоянии обеспечить достаточную мощность для питания потребителей на высоком уровне на- ²⁰пряжения.A disadvantage of such a power supply system is that when connected chenii ¹⁰ transformer primary winding to the terminals when connecting the generator phase stator windings of delta, the primary winding of the transformer is switched to the same phase generago- pa ^15, which causes an overload of the phase and the voltage level reduction as one of the generator phase is not able to provide sufficient power supply for consumers at a high level HA ²⁰ conjugation.

Известна система электроснабжения на два уровня напряжения, содержащая трехфазный генератор, но трансформатор выполнен трехфазным Г21.A known power supply system for two voltage levels, containing a three-phase generator, but the transformer is made of a three-phase G21.

Это позволяет равномерно загружать генератор, но усложняет технологию производства. Кроме того, в этих системах применен генератор с контактными кольцами, что снижает надежность и срок службы системы электроснабжения.This allows you to evenly load the generator, but complicates the production technology. In addition, a slip ring generator is used in these systems, which reduces the reliability and life of the power supply system.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является система электроснабжения на два уровня напряжения, содержащая синхронный генератор переменного тока индукторного типа, якорные обмотки которого соединены в замкнутый 'пятиугольник, вершины соединений обмоток которого подключены ко входу выпрямителя основного уровня, к выходу постоянного тока выпрямителя основного уровня подключена первая аккумуляторная батарея, однофазный трансформатор, один из выводов первичной обмотки которого соединен с одной из вершин соединений 'пятиугольника' якорных обмоток генератора, а в го— з 905942 ричная обмотка трансформатора, через выпрямитель второго уровня подключен к другой аккумуляторной батарее, причем аккумуляторные батареи соединены последовательно между собой, регулятор на- 5 пряжения, вход которого подключен к первой аккумуляторной батарее, а выход - ^; к обмотке возбуждения синхронного генератора Гз].The closest technical solution to the proposed invention is a power supply system for two voltage levels, containing a synchronous inductor-type alternating current generator, the anchor windings of which are connected in a closed pentagon, the tops of the windings of which are connected to the input of the main level rectifier, to the DC output of the main level rectifier connected the first battery, a single-phase transformer, one of the terminals of the primary winding of which is connected to one of the vertices connections of the 'pentagon' of the armature windings of the generator, and the horizontal winding of the transformer, through a second-level rectifier is connected to another battery, and the batteries are connected in series with each other, the voltage regulator 5, the input of which is connected to the first battery, and the output is ^; to the excitation winding of the synchronous generator Гз].

Недостатком этой системы электро- ю снабжения является резкое изменение фазного напряжения при изменении тока напряжения при изменении тока нагрузки генератора, что отрицательно влияет на работу трансформатора, у которого наблю-15 дается резкий перепад вторичного.напряжения и тем самым создаются неблагоприятные условия работы для аккумуляторной батареи, подключенной на регулируемый уровень напряжения. Эго приводит к сни- ₂₀жению срока службы аккумуляторной батареи, а следовательно, и всей системы элек троснабжевдя.The disadvantage of this power supply system is a sharp change in the phase voltage when the voltage current changes when the generator load current changes, which negatively affects the operation of the transformer, which exhibits a sharp drop in the secondary voltage and thereby creates adverse working conditions for the battery connected to an adjustable voltage level. Ego leads to decrease ₂₀ zheniyu battery life, and hence the entire electron trosnabzhevdya system.

Целью изобретения является увеличение срока службы за счет повышения ка- 25 чества поддержания напряжения второго уровня.The aim of the invention is to increase the service life by increasing the quality of maintaining the voltage of the second level.

Поставленная цель достигается тем, что второй вывод первичной обмотки трансформатора подключен к третьей вер- ₃₀шине по отношению к той вершине пятиугольника якорных обмоток синхронного генератора, к которой подключен первый вывод первичной обмотки трансформатора.This goal is achieved in that the second terminal of the primary winding of the transformer is connected to the third vertex ₃₀ with respect to that vertex of the pentagon of the anchor windings of the synchronous generator to which the first terminal of the primary winding of the transformer is connected.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы. ³³ The drawing shows a diagram of the proposed system. ³³

Система электроснабжения содержит синхронные генератор I, якорные обмотки 2-6 которого соединены в пятиугольник и подключены к выпрямителю 7 ΟΟα 40 новного уровня, регулятор о напряжения, однофазный трансформатор 9 с первичной обмоткой Ю, подключенной к вершинам пятиугольника, образованным якорными . обмотками синхронного генератора, например, обмотками 5, 3 и 6. Вторичная ⁴⁵ обмотка 11 трансформатора 9 соединена с выпрямителем 12 второго уровня, выпрямитель 7 основного уровня соединен последовательно с выпрямителем 12 второго уровня.The power supply system contains a synchronous generator I, the anchor windings 2-6 of which are connected to a pentagon and connected to a new-level rectifier 7 ΟΟα 40, a voltage regulator, a single-phase transformer 9 with a primary winding Yu connected to the vertices of the pentagon formed by the anchor. windings of a synchronous generator, for example, windings 5, 3 and 6. The secondary ⁴⁵ winding 11 of the transformer 9 is connected to the second-level rectifier 12, the main-level rectifier 7 is connected in series with the second-level rectifier 12.

Один уровень напряжения - основной, образуется между плюсовым выводом 13 генератор и массой 14. На этот уровень напряжения подключена аккумуляторная батарея 15 и нагрузка 16.One voltage level - the main one, is formed between the positive terminal 13 of the generator and the mass 14. A battery 15 and a load 16 are connected to this voltage level.

Другой уровень напряжения - нерегулируемый, образуется между плюсовым выводом 17 выпрямителя 12 и массойAnother voltage level - unregulated, is formed between the positive terminal 17 of the rectifier 12 and the ground

14. К выводу 17 подключена аккумуляторная батарея 18 и нагрузка 19,14. To the terminal 17 is connected to the battery 18 and the load 19,

Система электроснабжения работает следующим образом.The power supply system operates as follows.

При работе генератора 1 напряжение обмоток статора, выпрямленное выпря- . Мигелем 7, стабилизируется регулятором 8 напряжения. Это напряжение через плюсовой вывод 13 подается на совместно '· включенные аккумуляторную батарею 15 и нагрузку, 16 по цепи регулируемого напряжения. Одновременно напряжение с разноименных зажимов трех последовательно включенных обмоток статора 5, 3, 6 или 2, 4, 6 подводится к первичной обмотке Ю трансформатора 9. Напряжение вторичной обмотки 11 трансформатора выпрямляется выпрямителем 12. С изменением тока, в аккумуляторной батарее 15 и нагрузке 16 напряжение на обмотках статора меняется из-за падения · напряжения на вентилях выпрямиеля 7.When the generator 1, the voltage of the stator windings, rectified rectified. Miguel 7, stabilized by voltage regulator 8. This voltage through the positive terminal 13 is supplied to the jointly included battery 15 and the load 16 through an adjustable voltage circuit. At the same time, the voltage from the opposite clamps of the three stator windings 5, 3, 6 or 2, 4, 6 connected in series is supplied to the primary winding of the transformer 9. The voltage of the secondary winding 11 of the transformer is rectified by a rectifier 12. With a change in current, the battery 15 and load 16 have a voltage on the stator windings changes due to a drop in voltage on the rectifier valves 7.

Из экспериментальных исследований установлено, что в силу несимметрии формы кривой фазного напряжения пятифазных индукторных генераторов и наличия в ней до 40% второй гармоники, напряжение между разноименными выводами трех последовательно включенных статорных обмоток 5, 3, 6 или 2, 4, 6 при изменении тока нагрузки генератора изменяется меньше, чем между выводами одной статорной обмотки.From experimental studies it was found that due to the asymmetry of the phase voltage curve of five-phase inductor generators and the presence of up to 40% of the second harmonic in it, the voltage between the opposite terminals of the three stator windings connected in series 5, 3, 6 or 2, 4, 6 when the load current changes generator varies less than between the conclusions of one stator winding.

Установлено, что при подключении обмотки трансформатора 9 к разноименным выводам обмотки статора, например 5, 3, 6, напряжение на первичной обмотке трансформатора поддерживается нЪ 27% стабильнее, чем при подключении первичной обмотки трансформатора непосредственно к выводам одной статорной обмотки’ генератора. Следовательно, уменьшается влияние тока по цепи регулируемого напряжения на уровень нерегулируемого напряжения, что приводит к улучшению условий заряда аккумуляторной батареи и увеличению ее срока службы и следовательно, всей системы энергоснабжения.It is established that when connecting the transformer winding 9 to the opposite terminals of the stator winding, for example 5, 3, 6, the voltage on the transformer primary winding is maintained 27% more stable than when connecting the transformer primary winding directly to the terminals of one stator winding ’of the generator. Therefore, the influence of the current through the regulated voltage circuit on the unregulated voltage level is reduced, which leads to an improvement in the battery charge conditions and an increase in its service life and, consequently, the entire power supply system.

Claims

1. US patent number 3816508, cl. 32O-15, 1974.

2. US patent number 3962621, cl. 320-15, 1976.

3. Report NIIAP. T & la 4 / 4-78, state registration

N 78О13090, 1978, p. 26-27.