Генераторная установка автомобиля

Генераторная установка автомобиля

Реферат

Изобретение относится к электрооборудованию автомобилей и может быть использовано в системе электроснабжения автомобилей в качестве источника электрической энергии.

Известна генераторная установка автомобиля (Данов Б.А. Электрооборудование ВАТ. - М.: Воениздат, 1988, с.125), содержащая генератор переменного тока и реле-регулятор, включающий в себя транзисторный регулятор напряжения и контактно-транзисторный ограничитель тока, измерительным устройством которого является электромагнитное реле, а исполнительным элементом - силовой транзистор регулятора напряжения.

Недостатком данного устройства является сложная конструкция реле-регулятора и большая пульсация напряжения бортовой сети из-за инерционности электромагнитного реле при срабатывании ограничителя тока.

Технический результат направлен на упрощение конструкции реле-регулятора и повышение качества электрической энергии бортовой сети.

Технический результат достигается тем, что в генераторную установку, содержащую генератор переменного тока, подключенный через выпрямитель к аккумуляторной батарее, и регулятор напряжения, в схему регулятора напряжения дополнительно введены два дополнительных транзистора, два резистора и потенциометр, причем резисторы включены последовательно в коллекторные цепи транзисторов, а потенциометр подключен параллельно одному из диодов положительной шины генератора, средний вывод потенциометра соединен с базой первого дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к аноду диода, включенного параллельно с потенциометром, а коллектор - с базой второго дополнительного транзистора и одним выводом резистора, второй вывод которого соединен с минусовой шиной регулятора напряжения, второй дополнительный транзистор совместно с включенным в его коллекторную цепь резистором подключены параллельно верхнему плечу делителя напряжения регулятора напряжения, а минусовая шина регулятора напряжения подключается к корпусу автомобиля через выключатель.

Отличительным признаком является то, что в схему регулятора напряжения дополнительно введены два дополнительных транзистора, два резистора и потенциометр, причем резисторы включены последовательно в коллекторные цепи транзисторов, а потенциометр подключен параллельно одному из диодов положительной шины генератора, средний вывод потенциометра соединен с базой первого дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к аноду диода, включенного параллельно с потенциометром, а коллектор - с базой второго дополнительного транзистора и одним выводом резистора, второй вывод которого соединен с минусовой шиной регулятора напряжения, второй дополнительный транзистор совместно с включенным в его коллекторную цепь резистором подключены параллельно верхнему плечу делителя напряжения регулятора напряжения, а минусовая шина регулятора напряжения подключается к корпусу автомобиля через выключатель.

Введение указанных элементов позволяет исключить из конструкции реле-регулятора электромагнитное реле, составляющее основу ограничителя тока, что упрощает конструкцию реле-регулятора, и ограничивает ток генератора с помощью электронных средств. Это приводит к повышению быстродействия системы и снижает пульсацию напряжения бортовой сети при ограничении тока, что, в свою очередь, повышает качество электрической энергии бортовой сети.

На чертеже представлена схема предлагаемой генераторной установки.

Генераторная установка содержит генератор переменного тока 1, подключенный через выпрямитель к аккумуляторной батарее 2, регулятор напряжения 3, через ключевой транзистор 4 которого питается обмотка возбуждения 5 генератора 1. База ключевого транзистора 4 через два усилительных каскада на транзисторах 6 и 7 соединена с выходом измерительного устройства 8, включающего в себя делитель напряжения 9, состоящий из верхнего плеча, образованного дросселем 10 и резистором 11, и нижнего плеча, образованного резистором 12; стабилитроны 13, 14 и резистор 15. Делитель напряжения 9 является входом измерительного устройства 8 и включен между плюсовым выводом генератора и отрицательной шиной 16 регулятора напряжения 3, которая через выключатель 17 соединяется с корпусом автомобиля. Стабилитроны 13, 14 и резистор 5 образуют последовательную цепь, включенную параллельно нижнему плечу делителя напряжения 9. Средняя точка соединения стабилитронов 13 и 14 и резистора 15 является выходом измерительного устройства 8. Потенциометр 18 подключен параллельно одному из диодов положительной шины генератора 1, средний вывод потенциометра соединен с базой первого дополнительного транзистора 19, эмиттер которого подключен к аноду диода, соединенного параллельно с потенциометром 18, а коллектор - с базой второго дополнительного транзистора 21 и одним выводом резистора 20, второй вывод которого соединен с минусовой шиной 16 регулятора напряжения 3. Второй дополнительный транзистор 21 совместно с включенным в его коллекторную цепь резистором 22, подключены параллельно верхнему плечу делителя напряжения 9.

Генераторная установка автомобиля работает следующим образом. При включенном выключателе 17 на регулятор напряжения 3 подается напряжение аккумуляторной батареи 2. В этом случае напряжение, снимаемое с нижнего плеча делителя напряжения 9 и подаваемое на стабилитроны 13 и 14 и резистор 15, будет ниже напряжения пробоя стабилитронов, поэтому напряжение на резисторе 15 и на базе транзистора 6 будет отсутствовать. В результате чего транзистор 6 будет закрыт, а транзисторы 7 и 4 будут открыты. Через ключевой транзистор 4 и выключатель 17 от батареи 2 будет протекать ток обмотки возбуждения 5 генератора 1, и вокруг обмотки возбуждения 5 создается магнитное поле. При вращении ротора генератора 1 последний начинает вырабатывать напряжение, которое подается на делитель напряжения 9 измерительного устройства 8. И когда напряжение генератора 1 достигнет требуемого уровня, то напряжение на нижнем плече делителя напряжения 9 достигнет напряжения пробоя стабилитронов 13 и 14. В результате чего начинает протекать ток через резистор 15 и на базе транзистора 6 появляется напряжение. Транзистор 6 открывается, соединяет базу транзистора 7 с корпусом, и транзисторы 7 и 4 закрываются. Ток в обмотке возбуждения 5 прекращается, и напряжение генератора 1 начинает уменьшаться, что приводит к уменьшению напряжения на делителе напряжения 9, поэтому стабилитроны 13 и 14 закрываются и схема регулятора напряжения возвращается в исходное состояние, когда транзистор 6 закрыт, а транзисторы 7 и 4 открыты, что приводит вновь к увеличению напряжения генератора 5, и в дальнейшем описанный процесс повторяется, поддерживая напряжение генератора на заданном уровне.

При увеличении тока генератора 1 увеличивается ток и падение напряжения на диодах его выпрямительного блока и соответственно величина напряжения на потенциометре 18. Движком потенциометра 18 задается порог открытия транзистора 19. Когда транзистор 19 открывается, это приводит к открытию транзистора 21, который совместно с резистором 22 шунтирует верхнее плечо делителя напряжения 9, что приводит к увеличению напряжения на нижнем плече делителя напряжения 9, и пробою стабилитронов 13 и 14, открытию транзистора 6 и закрытию транзисторов 7 и 4. В результате ток обмотки возбуждения 5 прекращается, напряжение генератора 5 и его ток уменьшается, что снова возвращает схему регулятора напряжения в исходное состояние, и в дальнейшем процесс повторяется, поддерживая ток генератора на заданном уровне. Регулируя движком величину сопротивления потенциометра 18, можно изменить величину ограничения тока генератора 1. В момент ограничения тока напряжение генератора 1 снижается ниже порога срабатывания регулятора напряжения 3.

Таким образом, в данной генераторной установке ограничение тока происходит за счет электронных средств, что позволяет повысить быстродействие схемы и снизить пульсацию напряжения в бортовой сети при ограничении тока, что повышает качество энергии бортовой сети автомобиля, и исключить в реле-регуляторе электромагнитное реле, составляющее основу ограничителя тока, что упрощает конструкцию реле-регулятора.

Генераторная установка автомобиля, содержащая генератор переменного тока, подключенный через выпрямитель к аккумуляторной батарее, регулятор напряжения, имеющий ключевой транзистор, через который запитывается обмотка возбуждения генератора, два усилительных каскада на транзисторах и измерительное устройство, включающее в себя делитель напряжения, состоящий из верхнего и нижнего плеч, и стабилитроны с резистором, отличающаяся тем, что в схему регулятора напряжения дополнительно введены два дополнительных транзистора, два резистора и потенциометр, причем резисторы включены последовательно в коллекторные цепи транзисторов, а потенциометр подключен параллельно одному из диодов положительной шины генератора, средний вывод потенциометра соединен с базой первого дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к аноду диода, включенного параллельно потенциометру, а коллектор - к базе второго дополнительного транзистора и одному выводу резистора, второй вывод которого соединен с минусовой шиной регулятора напряжения, второй дополнительный транзистор совместно с включенным в его коллекторную цепь резистором подключены параллельно верхнему плечу делителя напряжения регулятора напряжения, а минусовая шина регулятора напряжения подключается к корпусу автомобиля через выключатель.