Автономная система энергоснабжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саюв Советских

Социапистических

Республик ю993431 (61)Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27,05. 81 (21) 3291738/24-07

° с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано 3001.83. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 30. 01. 83 (34) М. Кл.з

Н,02 P 9/30

Государственный комитет

С СС P по делам изобретений и открытий (33) УД 4 629.113. ,066:621.316. .722(088.8) (72) Авторы изобретения

P A Вот и С. A Дементьев

4

/

Научно-исследовательский и эксперимент ьн1ый институт, автомобильного электрооборудования и автоприборов (71) Заявитель (54) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

Изобретение относится к .электротехнике и может быть использовано в автономных системах электроснабже- . ния, преимущественно в системах электроснабжения в автотракторной промышленности.

Известны автономные системы электроснабжения, содержащие электромашинный генератор, регулятор. напряжения и цепь защиты от перенапряжения (.1(.

Недостатком данной системы является отсутствие защиты от обрыва "Плюсового" провода, соединяющего измерительный орган регулятора напряжения с выходом генератора, что при такой неисправности приводит к повышению напряжения в системе до уровня срабатывания защиты, что снижает надежность всей энергосистемы за счет перегрузки всех элементов.

Известна также система энергоснабжения, содержащая электромашжн-. ный генератор с основяым и дополнительным выпрямителями, регулятор напряжения, измерительный орган .которого соединен с выходом основного выпрямителя, а также блок защиты от обрыва "Плюсового" провода, пред- ставляющий собой резистивный делитель, вход которого подключен к дополнительному выпрямителю, а выход через ста,билитрон — ко входу транзистора измерительного органа Q) .

Недостатком указанного устройства является отсутствие защиты от перенапряжения, что снижает надежность. Введение же специального блока защиты усложнит устройство, так . как это приведет к наличию двух за- . щитных блоков разного функционального назначения в зависимости от вида аварии.

Наиболее близким к предлагаемой является автономная система энергоснабжения, содержащая электромашинный генератор с основным и дополнительным выпрямителями, снабженными разделительными "Нлюсовыми" вывода-. ми и общим "Минусовым" выводом, аккумуляторную батарею, подключенную параллельно основному выпрямителю, регулятор напряжения и пороговый элемент защиты от перенапряжений, при чем пороговый элемент и обмотка воз буждения генератора, соединенная последовательно с выходным транзистором регулятора напряжения, подключены параллельно дополнительному выпряЗ0 мителю, а резистивный делитель изме993431 рительного органа регулятора напряже= ния включен параллельно основному выпрямителю 3 .

Недостатком известной энергосистемы является отсутствие защиты от обрыва "Плюсоного" провода. Это при S водит к низкой надежности энергосистемы, поскольку элемент защиты от .перенапряжений защищает. только регу-лятор, .а в самой энергосистеме воз-. никает перенапряжение, так как выход- 10 ной транзистор регулятора будет открыт и по обмотке возбуждения будет протекать максимальный ток, Пель изобретения — повышение надежности. 15

Поставленная цель достигается тем, что элемент защиты от перенапряжений выполнен н виде цепочки последовательных стабилитронов, общая точка соединения которых подключена 2р к общей точке соединения резисторов резистинного делителя измерительного органа регулятора напряжения.

На чертеже приведена принципиальная ° схема автономной системы энерго- 25 снабжения.

Автономная система энергоснабжения состоит из электромашинного генератора, якорные обмотки 1 которого подключены к основному выпрямителю 2,ЗО снабженным "Плюсовым" выводом, соединенным с аккумуляторной батареей 3. Питание регулятора 4 напряжения и обмотки 5 возбуждения осуществляется от "Плюсового" вывода допол- З5 нительного выпрямителя б. Последовательно с обмоткой 5 возбуждения включен выходной транзистор 7 регулятора 4 напряжения. Пороговый,элемент и обмотка возбуждения подключены параллельно дополнительному выпрямителю. Управление выходным транзистором 7 производится от промежуточного транзистора 8, базовая цепь которого через-стабилитрон 9 соединена со средней точкой резистивного 45 делителя измерительного органа регулятора напряжения. Резистивный делитель выполнен, например, на трех последовательно соединенных резисторах 10-12, но может иметь и любое 50 другое число резисторов. Резистивный делитель подключен параллельно основному выпрямителю, причем вывод резистора 10 соединен с "Плюсовым" выводом основного выпрямителя 2. 55

Пороговый элемент защиты от перенапряжений выполнен из двух последовательно включенных стабилитронов 13 и 14, общая точка соединения которых подключена к общей точке соединения 6О резисторов 10 и 11. В общем случае число стабилитронон может быть любым и определяется технологическими ,и конструктивными параметрами элементов.

Автономная система электроснабжения работает следующим образом.

В нормальном режиме работы ток обмотки 5 нозбуждения изменяется эа счет изменения времени включенного состояния выходного транзистора 7.

Если регулируемое напряжение ниже определенйого предела, то и стабилитрон 9 и управляющий транзистор 8 находятся в выключенном состоянии, а выходной транзистор 7 включен, и по обмотке 5 возбуждения протекает ток. Напряжение якорных обмоток 1 генератора увеличивается до определенного уровня, при котором стабилитрон 9 и управляющий транзистор 8 включаются. При включении транзисто ра 8 эмиттерно-базовые цепи выходного составного транзистора 7 шунтируются и выходной транзистор 7 закрывается. Напряжение генератора падает, стабилитрон 9 закрывается и процесс повторяется.

Как известно, в системе возникают импульсы перенапряжений, величина которых может превышать допустимый уровень, что может вызвать выход из строя отдельных элементов системы. Защита системы от перенапряжений осуществляется с помощью стабилитронов 13, 14 и производится путем вклю- чения их н проводящее состояние при определенном уровне перенапряжения.

При этом выходная цепь регулятора 4 напряжения с обмоткой 5 возбуждения шунтируются и величина перенапряжения снижается до определенного уровня, Эта же цепочка при наличии связи ее средней точки со средней точкой резистивного делителя 10-12 производит защиту системы от повышенных напряжений, возникающих в системе при обрыве "Плюсового" провода между выпрямителем 2 и аккумуляторной батареей 3. Защита:от анарийного режима при обрыве "Плюсового" провода генератора осуществляется следующим образом. При обрыве "ПлЮсового" провода и увеличении напряжения генератора выше обычного регулируемого уровня, стабилитрон 13 переходит в проводящее состояние (пробивается) и на резисторы 11, 12 резистивного делителя поступает сигнал, переводящий в открытое состояние стабилитрон 9 и входной транзистор 8. Отпирание транзистора 8 приводит к переходу в закрытое состояние выходного со»» ставного транзистора 7. Ток возбуждения прерывается и напряжение гене-, ратора снижается. Стабилитроны 13 и 9 снова переходит в закрытое состояние, выходной. транзистор 7 снова открывается, напряжение растет, затем процесс продолжается и т.д.

По существу, цепочка стабилитрон 13993431 резисторы 11 и 12 осуществляет регу лирование напряжения генератора на уровне несколько более высоком, чем обычный уровень регулируемого напря-. жения.

Таким образом, введение вышеописанной связи позволяет повысить на- . дежность системы за счет введения дополнительной необходимой защиты от обрыва плюсового провода, причем это достигается без специальных устройств.

Формула изобретения

Автономная система энергоснабжения, содержащая электромашинный генератор с основным и дополнительным выпрямителями, снабженными раздельными "Плюсовыми" выводами и общим ."Минусовым" выводом, аккумуляторную батарею, подключенную параллельно

1 основному выпрямителю, регулятор напряжения и пороговый элемент защиты от перенапряжений, причем пороговый элемент и обмотка возбуждения генератора, соединенная последовательно с выходным транзистором регулятора напряжения, подключены параллельно дополнительному выпрямителю, а резистивный делитель измерительного органа регулятора напряжения включен параллельно основному. выпрямителю, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, поро30 говый элемент защиты от перенапряжений выполнен в виде цепочки последовательно соединенных стабилитронов> общая точка соединения которых подключена к общей точке соединения.

35 резисторов резистивного делителя измерительного органа регулятора напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3931546, кл. 317-16, 1976.

2. Патент Англии 9 1424590, кл G 3 Р, 1976.

3. Патент Англии 9 1445834, кл. G 3 Р., 1976.

993431

Заказ 500/74 Тираж 685

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Составитель A. Лебедев

Редактор В. Пилипенко Техред N.Ãåðãåëü КорректорЕ. Рашко