Автономная система энергоснабжения

Автономная система энергоснабжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсинк

Соцнапнстнческнк республик

К ЛетОВСКОМХ CBHQKTHlbCTSY (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02. 07. 80 (21) 2951119/24-07

{5l)N. Кл.

Н 02 Р 9/30

Н 02 К 19/26 с присоединением заявки М

9кударетаанаы9 канвтат

CCCP вю далаи взаареталкв н открытий. (23) Приоритет

Опубликовано 23. 05.82. бюллетень М 19

{Щ УДК 621. 313. . ° 32:621 316 ° . 722 (088. 8) Дата опубликования описания 25. 05,82 (72) Авторы изобретения

В.В. Перевалов, В.А. Симатов, В.Н. Нарски.-Г." Теслюк

1 (71) Заявитель (5É) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНА6ЖЕНИЯ

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в автономных системах электроснабжения, работающих с регуляторами напряжения, выходные усилители которых выполнены на транзисторах, работаккких в "клю" чевом" режиме.

Известны автономные системы энергоснабжения, содержащие синхронный генератор и полупроводниковый регулятор напряжения с выходным усилителем, 1о соединенным с обмоткой возбуждения jl ).

Недостатком этой энергосистемы является низкая надежность регулятора напряжения из-за больших потерь. в вы, lS ходном транзисторе, вызванных плохими фронтами переключения, особенно при низких температурах окружающей среды.

Известны другие автономные энергосистемы, в которых выходной каскад регулятора напряжения выполнен no схеме составного транзистарЬ с включением специального резистора в цепь коллектора последнего транзистора для

2 обеспечения режима насыщения тран" зисторов (2).

Недостатком этой энергосистемы являются лишние потери мощности в регуляторе.

Наиболее близким техническим реше" нием к изобретению является автоном- ная энергосистема, содержащая синхронный генератор, выводы фаз якорных обмоток которого подключены через выпрямитель к входу "ключевого" регу" лятора напряжения, выходной усилитель которого выполнен на п транзисторах с последовательным соединением эмиттера предыдущего транзистора с базой последующего, кроме последнего тран" зистора, у которого эмиттер соединен с одной шиной источника питания регулятора, а коллектор подключен к выводу обмотки управления генератора, свободный вывод которой соединен с другой шиной питания регулятора, при этом обмотка управления зашунтирована диодом (3 ).

3 93055

Недостатком этого устройства является низкий КПД, вызванный необходимостью введения большого числа каскадов предварительного усиления сигнала рассогласования и необходимостью обеспечения больших токов а оконечном каскаде предварительного усилителя для обеспечения режима насыщения вы" ходного составного транзистора ва всех условиях эксплуатации. Все это 10 приводит к большим потерям мощности в регуляторе и, в конечном итоге, к снижению КПД всей энергосистемы.

Целью изобретения является повышение КПД энергосистемы, 15

Поставленная цель достигается темь что обмотка возбуждения дополнительно

) имеет и "1 параллельную ветвь, каждая из которых включена согласно с основной ветвью обмотки управления, свободный вывод каждой из дополнительных ветвей подключен к коллектору одного из п-1 транзисторов выходного усилителя регулятора напряжения.

2$

Кроме того, каждая.из и ветвей обмотки управления выполнена проводом разного сечения с различным оммическим сопротивле- ием хаждой обмотки, обеспечивающим насыщение транзисторов выходного усилителя регулятора напряжения.

На чертеже приведена принципиальная схема автономной системы энергоснабжения.

Синхронный генератор 1, например, магнитоэлектрический трехфазный генератор, свими якорными обмотками подключен через выпрямитель 2 к вхоЩ ду "ключевого" регулятора 3 напряжения, выходной усилитель 4 которого соединяется с основной ветвью 5 обмотки управления, выполненной из отдельных и параллельных ветвей 6-9, 4$ общая точка соединения которых под" ключена к одной шине источника 10 питания, регулятора, а свободные выврды ветвей обмоток соединены с коллекторами транзисторов 11-14 выходного усилителя регулятора напряжения. Каждая из ветвей зашунтирована своим диодом 15-18. Транзисторы выходного усилителя образуют схему соединения составного транзистора; эмиттер последнего транзистора 14 подключен к другой шине источника питания.

Автономная система энергоснабжения работает следующим образом, 9. 4

Регулируемое напряжение генератора 1 подается через выпрямитель 2 на вход регулятора напряжения 3, промежуточные усилители которого вырабатывают сигнал в виде прямоугольных импульсов с частотой, кратной его основной частоте с переменным коэффициентом заполнения, зависимым от степени приближения регулируемого напряжения к минимальному значению. Усиленный и преобразованный сигнал подается на вход выходного усилителя 4 с гальваническими связями, выходной

I каскад которого выполнен на транзисторах 11- 14 по схеме с последовательным соединением переходов база-эмиттер, а коллекторной нагрузкой которых служат параллельные ветви 6-9 обмотки управления. Так как обмотка управления обладает индуктивностью, то ток управления, протекающий в секциях, рактически не имеет пульсаций, равых частоте широтно-импульсной моду- ляции, и постоянная составляющая его пропорциональна отклонению регулируемого напряжения на выходе генератора 1 от номинального значения.

Количество параллельных ветвей (и) обмотки управления определяется допустимой мощностью, рассеиваемой в оставшихся каскадах с резистивной коллекторной нагрузкой, а также минимальным диаметром обмоточного провода первой секции обмотки возбуждения (служащей коллекторной нагрузкой первого транзистора выходного каскада), который можно поместить в генераторе, исходя из технологических соображений.

Использование отдельных параллельных ветвей расщепленной обмотки управления в качестве коллекторной нагрузки транзисторов выходного каскада позволяет уменьшить мощность, рассеиваемую в усилителе устройства для регулирования напряжения электромашинного генератора, и тем самым по" высить КПД всей энергосистеиы, особенно в случае применения транзисторов с низким коэффициентом усиления потоку. Выбор оптимального соотношения между оммическими сопротивлениямй ветвей обмотки управления позволяет обеспечить работу транзисторов выходного каскада в режиме насыщения при их открытом состоянии, тем самым обеспечив экономичную работу транзисторов, и использовать мощность, которая выделялась.в тепло в предва5 9305 рительных каскадах для управления полем возбуждения генератора.

Формула изобретения

1. Автономная система энергоснабжения, содержащая синхронный генератор, выводы фаз якорных обмоток которого подключены через выпрямитель к входу ключевого регулятора напряже- 30 ния, выходной усилитель которого выполнен на и транзисторах с последовательным соединением эмиттера предыдущего транзистора с базой по- следующего, кроме последнего транзис-t5 тора, у которого эмиттер связан с одной шиной питания регулятора, а коллектор подключен к выводу обмотки управления генератора, свободный вывод которой соединен с другой шиной пи- го тания регулятора, при этом обмотка управления зашунтирована диодом, отличающаяся тем, что, 59 6 с целью повышения КПД, обмотка управления дополнительно снабжена h-1 па-. раллельными ветвями, каждая из кото1 рых включена согласно с основной веветвью обмотки управления, свободный вывод каждой из дополнитвльных ветвей подключен к коллектору одного из

Ж- 1 транзисторов выходного усилителя регулятора напряжения.

2. Система по и. 1, о т л и ч а " ю щ а я с я тем, что каждая из 11 ветвей обмотки управления выполнена проводом разного сечения с различным оммическим сопротивлением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

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

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

3 Патент США N 3858103, кл. 320-64, 1974.

930559

Составитель А. Лебедев рецактор П. Коссей Texgegll. Пекарь Корректор A. Фev« l

Заказ 3491/77 Тираж 719 . Лодписное

9НИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

11)0)$ Москва Ж-3 Раушская наб. g. 4/g

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4