SU930559A1 - Автономна система энергоснабжени - Google Patents

Description

(5) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

Изобретение относитс  к электротйхнике и может быть использовано в автономных системах электроснабжени , работающих с регул тора «1 напр жени , выходные усилители которых выполнены на транзисторах, работающих в ключевом .режиме. Известны автономные системы энергоснабжени , содержащие синхронный генератор и полупроводниковый регул тор напр жени  с выходным усилителем, соединенным с обмоткой возбуждени  l Недостатком этой энергосистемы  вл етс  низка  надежность регул тора напр жени  из-за больших потерь.в выходном транзисторе,вызванных плохими фронтами переключени , особенно при низких температурах окрутканмдей среды. Известны другие автономные энергосистемы , в которых выходной каскад регул тора напр жени  выполнен по схеме составного транзисторе, с включением специального резистора в цепь коллектора последнего транзистора дл  обеспечени  режима насыщени  транзисторов 2. Недостатком этой энергосистемы  вл ютс  лишние потери мощности в регул торе . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  автоиомнд  энергосистема, содержаща  синхронный генератор, выводы фаз  корных обмоток которого подключены через выпр митель к входу ключевого регул тора напр гжени , выходной усилитель которого выполнен на п транзисторах с последовательным соединением эмиттера предыдуще го транзистора с базой последующего, кроме последнего транзистора , у которого эмиттер соединен с одной шиной источника питани  регул тора , а коллектор подключен к выводу обмотки управлени  генератора, свободный вывод которой соединен с другой шиной питани  регул тора, при этом обмотка управлени  зашунтирована диодом З. Недостатком этого устройства  вл етс  низкий КПД, вызванный необходимостью введени  большого числа кас кадов предварительного усилени  сигнала рассогласовани  и необходимость обеспечени  больших токов в оконечно каскаде предварительного усилител  дл  обеспечени  режима насыщени  выходного составного транзистора во всех услови х эксплуатации. Все это приводит к большим потер м мощности в регул торе и, в конечном итоге, к унижению КПД всей энергосистемы. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД энергосистемы. Поставленна  цель достигаетс  тем что обмотка возбуждени  дополнительн имеет параллельную ветвь, кажда  из которых включена согласно с основ ной ветвью обмотки управлени , свободный вывод каждой из дополнительны ветвей подключен к коллектору одного изп-1 транзисторов выходного усилит л  регул тора напр жени . Кроме того, кажда  из   ветвей обмотки управлени  выполнена проводо разного сечени  с различным оммическим сопротивле--ием каждой обмотки, обеспечивающим насьацение транзисторов выходного усилител  регул тора напр жени . На чертеже приведена принципиальна  схема автономной системы энергоснабжени . Синхронный генератор 1, например, магнитоэлектрический трехфазный генератор , свими  корными обмотками подключен через выпр митель 2 к входу ключевого регул тора 3 напр жени , выходной усилитель которого соедин етс  с основной ветвью 5 обмотки управлени , выполненной из отдельных п параллельных ветвей 6-9 обща  точка соединени  которых подключена к одной шине источника 10 пи тани  регул тора, а свободные вывдды ветвей обмоток соединены с коллекторами транзисторов 11-14 выходного усилител  регул тора напр жени . Каж да  из ветвей зашунтирована своим ди одом 15-18, Транзисторы выходного усилител  образуют схему соединени  составного транзистора; эмиттер последнего транзистора 14 подключен к другой шине источника питани . Автономна  система энергоснабжени работает следующим образом. Регулируемое напр жение генератора 1 подаетс  через выпр митель 2 на вход регул тора напр жени  3, промежуточные усилители которого вырабатывают сигнал в виде пр моугольных импульсов с частотой, кратной его основной частоте с переменным коэффициентом заполнени , зависимым от степени приближени  регулируемого напр жени  к минимальному значению. Усиленный и преобразованный сигнал подаетс  на вход выходного усилител  Ц с гальваническими св з ми, выходной каскад которого выполнен на транзисторах 11-й по схеме с последовательным соединением переходов база-эмиттер , а коллекторной нагрузкой которых служат параллельные ветви 6-9 обмотки управлени . Так как обмотка управлени  обладает инд/ктивностью, то ток управлени , протекающий в секци х, практически не имеет пульсаций, рав|1ых частоте широтно-импульсной модул ции , и посто нна  составл юща  его пропорциональна отклонению регулируемого напр жени  на выходе генератора 1 от номинального значени . Количество параллельных ветвей () обмотки управлени  определ етс  допустимой мощностью, рассеиваемой в оставшихс  каскадах с резистивной коллекторной нагрузкой, а также минимальным диаметром обмоточного провода первой секции обмотки возбуждени  (служащей коллекторной нагрузкой первого транзистора выходного каскада ) , который можно поместить в генераторе , исход  из технологических соображений . Использование отдельных параллельных ветвей расщепленной обмотки управлени  в качестве коллекторной нагрузки транзисторов выходного каскада позвол ет уменьшить мощность, рассеиваемую в усилителе устройства дл  регулировани  напр жени  электромашинного генератора, и тем самым повысить КПД всей энергосистемы, особенно в случае применени  транзисторов с низким коэффициентом усилени  потоку. Выбор оптимального соотношени  между оммическими сопротивлени ми ветвей обмотки управлени  позвол ет обеспечить работу транзисторов выходного каскада в режиме насыщени  при их открытом состо нии, тем самым обеспечив экономичную работу транзисторов , и использовать мощность, котора  выдел лась.в тепло в предварительных каскадах дл  управлени  полем возбуждени  генератора.

Claims (3)

1. Автономна  система энергоснабжени , содержаща  синхронный генератор , выводы фаз  корных обмоток которого подключены через выпр митель к входу ключевого регул тора напр жени , выходной усилитель которого выполнен на п транзисторах с последовательным соединением эмиттера предыдущего транзистора с базой последующего , кроме последнего транзистора , у которого эмиттер св зан с одной шиной питани  регул тора, а коллектор подключен к выводу обмотки управлени  генератора, свободный вывод которой соединен с другой шиной питани  регул тора, при этом обмотка управлени  зашунтирована диодом, отличающа с  тем, что.

с целью повышени  КПД, обмотка управлени  дополнительно снабженаtt-1 па ,раллельными ветв ми, кажда  из которых включена согласно с основной веветвью обмотки управлени , свободный вывод каждой из дополнительных ветвей подключен к коллектору одного из rijrl транзисторов выходного усилител  регул тора напр жени .

2. Система по п.1, отличающа  с   тем, что кажда  из Г ветвей обмотки управлени  выполнена проводом разного сечени  с различным оммическим сопротивлением.

Источники информации, прин тые в6 внимание при экспертизе

1.Василевский В.И. и р. Автомобильные генераторы. М., Транспорт, 1978, с. 102. .,

2.Буна Б.Электроника в автомобиле . М., Транспорт., 1979, с. 33.

3.Патент США № 3858103, кл. 320-64, 1974.