Трансформаторно-выпрямительный блок

 

Союз Советских

Соцмапмстмческмх республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и1970565 (6 t ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 29,04.81 (21) 3306730/24-07 с присоединением заявки №

1 (23) П ркоритет— (53)М. Кд.

Н 023 7/14

//Н 01 F 33/00

Государственный кеиктет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621.355. .16:621.314.2

=-.@88.8)

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30.10.82

1 а ". (72) Авторы изобретения

А. В. Акимев и Ф. Ф. Галтеев

Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (7! ) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОРНΠ— ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ БЛОК

Изобретение относится к электротехнике, а именно к генераторным установкам автомо-; билей и сельскохозяйственных машин, и мо. жет быть использовано на автомобилях и сельскохозяйственных машинах с мощными дизельными двигателями.

Извести трансформаторно-выпрямительный блок для генераторной установки на два уровня напряжения, включающий трансформатор и дополнительный выпрямнтельный мост, которые выполнены на общем основании в виде отдельного блока. Основной выпрямительный мост в такой генераторной установке располагается на генераторе. Трансформаторновыпрямительный блок располагается на автомобиле или сельскохозяйственной машине вне зависимости от места расположения генератора и соединяется с последним электрическими проводами и штепсельными разъемами f1).

Недостатком данного блока являются повышенные масса и габариты ввиду наличия об20 щего основания трансформаторно-выпрямительного блока, электрических проводов и штепсельных разъемов, соединяющих с ним генератор.

2 и, кроме того, отсутствие возможностей дополн пельного охлаждения трансформаторно-выпрямительного блока потоками воздуха, создаваемыми вентилятором генератора, при значительном удалении генератора от трансформаторно-выпрямительного блока.

Наиболее близким.к предлагаемому по технической сущности является трансформаторновыпрямительный блок, содержащий трансфор. матор с магнитопроводом из юолированиых друг от друга пластин- с отверстиями дня винтов крепления трансформатора к генератору и соединенные последовательно основной и дополнительный выпрямительные мосты (2).

Недостатком указанного блока являются увеличенные масса и габариты как самого трансформаторно-выпрямнтельного блока, так и генераторной установки, в которой он используется, ю-за необходимости наличия отдельных радиаторов для каждого из вьшрямительных мостов, элементов крепления выпрямительных мостов к генератору, а также наличия дополнительных электрических элементов, соединяющих выпрямительные мосты меж970565 ду собой и с клеммами низкого и высокого постоянного напряжения генераторной установки.

Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов как трансформаторно-выпрямительного блока, так и генераторной установки, в которой он используется.

Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторно-выпрямительном блоке, содержащем трансформатор с магнитопроводом из 10 изолированных друг от друга пластин с отверстиями для винтов крепления трансформатора к корпусу генератора, а также соединенные последовательно основной и дополнительный выпрямительные мосты, диоды основного и дополнительного выпрямительных мостов выполнены таблеточного типа и размещены в пазах, выполненных между крайними и средней пластинами магнитопровода, перпендикулярно плоскости этих пластин, причем в каждом пазу размещены попарно диоды катодной и анодной группы одного из выпрямительных мостов, между диодами расположены входные контакты выпрямительных мостов, выполненные в виде пружин, при этом аноды диодов анодной группы основного выпрямительного моста прилегают к одной крайней пластине магкитопровода, катоды диодов катодной группы основного выпрямительного моста и аноды диодов аяодной. группы допол. 30 нительного вьшрямительного моста — к средней пластине магнитопровода и катоды диодов катодной группы. дополнительного выпрямительного моста — к другой крайней пластине магнитопровода.

Кроме того, винты крепления трансформатора к корпусу генератора изолированы в отверстиях магнитопровода и электрически связаны с крайней пластиной магнитопровода, прилегающей к анодам диодов анодной группы основного выпрямительного моста, и корпусом генератора, другая крайняя пластина . магнитопровода изолирована от корпуса генератора.

На фиг. 1 представлена принципиальная элек. трическая схема генераторкой установки на два уровня капряжения; на фиг. 2 — трансформаторно-выпрямительный блок, вид спереди; на фиг. 3 — то же, вид сверху.

Якорная обмотка 1 генератора питает основ. ной выпрямительный мост 2, содержащий вход-50 ные контакты 3, подключенные к якорной обмотке 1 генератора, к катодам диодов 4 анодной и к анодам диодов 5 катодной групп основного выпрямительного моста, массу генератора 6. Аноды диодов 4 соединены с кор- .ss пусом генератора 6, Клемма 7 низкого постоянного напряжения генераторной установки электрически связана с катодами диодов 5 катодной группы основного выпрямительного моста, Первичная обмотка 8 трансформатора подключена к якорной обмотке генератора, а вторичная обмотка 9 питает дополнительный выпрямителькый мост 10 через входные контакты 11, которые соединены анодами диодов

12 катодной группы и катодами диодов 13 анодной группы дополнительного выпрямительного моста, Основной и дополнительный выпрямительные мосты соединены между собой последовательно, причем положительный полюс дополнительного выпрямительнаго моста соединен с клеммой 14 высокого постоянного напряжения. Трансформатор содержит обмотки 15, магнитопровод 16, выполненный из электрически изолированных друг от друга пластин с ярмом 17, имеющим пазы 18, расположенные между крайними 19 и 20 и средней 21 пластинами магнитопровода перпендикулярно плоскости этих пластин. В промежутках между отдельными пластинами магнитопровода расположена дополнительная электрическая изоляция

22. В пазах между крайней 19 и средней 21 пластинами магнитопровода размещены попарно диоды анодной и катодной групп основного выпрямительного моста, причем диоды анодной группы прилегают к крайХей пластине 19 магнитопровода, а диоды катодной группы— к средней пластине магнитопровода. Между диодами анодной и катодной групп основного выпрямительного моста в пазах 18 расположены входные контакты 3 основного выпрямительного моста, выполненные в виде пру жины. В пазах между крайней 20 и средней

21 пластинами магнитопровода размещены диоды анодной и катодной групп дополнительного выпрямительного моста, причем диоды катодной группы прилегают катодами к крайкей пластине 20, а диоды анодной группы— анодами к средней пластине 21 магнитопровода. В промежутке между диодами катодной и анодной групп дополнительного выпрямительного моста 10 расположены входные контакты 11 дополнительного выпрямительного моста.

В качестве диодов основного и дополнительного выпрямительных мостов применены диоды таблеточного типа, Входные контакты основного выпрямительного моста соединены с обмоткой якоря генератора изолированными проводами

23, выходящими из пазов через отверстия в магнитопроводе, а входные контакты дополнительного выпрямительного моста соединены со вторичной обмоткой трансформатора изолированными проводами 24, также выходящими из пазов через отверстия в магнитопроводе. Трансформатор прикреплен к корпусу генератора винтами 25, изолированными от поверхности магнитопровода в отверстиях диэлектрической . втулкой 26 и имеющими электри970565 ческий контакт с корпусом генератора и пластиной 19.

Корпус генератора изолирован от пластины

20 диэлектрической прокладкой 27. Средняя пластина имеет выступ 28 с резьбовым 5 отверстием, в котором установлен винт 29 клеммы низкого постоянного напряжения.

Пластина 20 имеет выступ 30 с резьбовым отверстием, в котором установлена клемма высокого постоянного напряжения.

Генераторная установка с предлагаемым трансформаторно-выпрямительным блоком работает следующим образом.

В якорной обмотке 1 генератора вырабатывается переменное напряжение,, которое пре- 15 образуется в низкое постоянное напряжение основным выпрямительным мостом 2 и вы-. водится на клемму 7 низкого постоянного напряжения генераторной установки и корпус генератора 6. Дополнительный выпрямительный щ0 мост 10 получает питание от якорной обмотки

1 через трансформатор, электрически разделяющий цепи якорной обмотки 1 и дополнительного выпрямительного моста 10 и обеспечивающий требуемый номинал постоянного напряже- у5 ния, снимаемого с клеммы 14 относительно корпуса генератора, равного сумме напряж ний дополнительного и основного выпряьй тельных мостов.

Трансформатор и оба выпрямительных моста30 образуют вместе с генератором единую конструкцию, что приводит к уменьшению массы и габаритов установки. В качестве радиаторов выпрямительных мостов используется магнитопровод трансформатора. Тепло снимается с дно дов 4, 5, 12 и 13 через пластины 19 — 21 магнитопровода. При проектировании предлагаемого блока необходимо согласовывать максимально допустимые перегревы обмоток трансформатора и диодов выпрямительных мостов. Эле- 40 менты магнитопровода используются также для крепления диодов и самих выпрямительных мостов к генератору и в качестве электропроводных соединительных элементов.

Выполнение элементами магнитопровода дополнительных функцич позволяет избавиться от радиаторов выпрямительных мостов, а также от ряда электрических проводов, чьи функции выполняют электропроводные элементы магнитопровода, и таким образом уменьшить

50 массу и габариты предлагаемого блока.

Кроме того, изоляция винтов 25 диэлектрическими втулками 26 и обеспечение электрического контакта винтов 25 с крайней пластиной 19 магнитопровода и корпусом генератора позволяет использовать винты 25 одновременно как элемент крепления трансформатора к генератору и как электропроводный элемент, соединяющий корпус генератора с анодами диодов 4, что дополнительно уменьшит массу и габариты предлагаемого блока за счет устранения добавочных электрических соединительных элементов между корпусом генератора и анодами диодов 4.

Установка клеммы 7 низкого постоянного напряжения генераторной установки на выступе 28 средней пластины магнитопровода, а клеммы 14 высокого постоянного напряжения генераторной установки на выступе 30 крайней пластины 20 магнитопровода дает возможность также уменьшить массу и габариты генераторной установки за счет уменьшения мас. сы и габаритов элементов крепления этих клемм и электрических проводов, соединяющих катоды диодов 5 с клеммой 7 низкого постоянного напряжения и катоды диодов 12 с клеммой 14 высокого постоянного напряжения.

Формула изобретения

1. Трансформаторно-выпрямительный блок, содержащий трансформатор с магнитопроводом из изолированных друг от друга пластин с отверстиями для винтов крепления трансформатора к корпусу генератора и соединенные последовательно основной и дополнительный выпрямительные мосты, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, диоды основного и дополнительного выпрямительных мостов выполнены таблеточного типа и размещены в пазах, выполненных между крайними и средней пластинами магнито. провода, перпендикулярно плоскости этих пластин, причем в каждом пазу размещены попарно диоды катодной и анодной группы, между которыми расположены входные контакты выпрямительных мостов в виде пружин, при этом аноды диодов анодной группы основного выпрямительного моста прилегают к одной крайней пластине магнитопровода, катоды диодов катодной группы основного выпрямительного моста и аноды диодов анодной группы дополнительного выпрямительного моста - к средней пластине магнитопровода и катоды диодов катодной группы дополнительного выпрямитель. ного моста — к другой крайней пластине магнитопровода.

2. Блок по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что винты крепления трансформатора к корпусу генератора изолированы в отверстиях магнитопровода и электрически связаны с крайней пластиной магнитопровода, прилегающей к анодам диодов анодной группы основного выпрямительного моста, и корпусом генератора, а другая крайняя пластина магнитопровода изолирована от корпуса генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

970565

1. Галтеев Ф. Ф. Исследование и разработка системы энергоснабжения автомобилей на два

8 уровня напряжения, ч. 2 Отчет МЭИ, тема

206/76, шифр М 76063343, инв. Р Б 664416, М., 1978, с. 8..

2. Патент США Х 3863127, кл. Н02 J 7/14, 28.01.76.

970565

Составитель С. Гусев Техред С.Мигунова

Редактор Ю. Ковач

Заказ 8414/70

Тираж 669

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

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

Корректор Л. Бокшан

Подписное