Стартер-генераторна установка

Стартер-генераторна установка, що містить електрично зв'язані основний стартер-генератор постійного струму і допоміжний вентильний генератор, вали яких з'єднуються один з одним і з ва Винахід відноситься до електрики, а зокрема до електротехніки, а саме до стартер-генерагорної установки Відома стартер-генерагорна установка, що містить механічний редуктор, гідромуфту, центробіжну храпову муфту вільного ходу, еластичну муфту та колекторний стартер-генератор /1/ Недоліками відомої стартер-генерагорної установки є не забезпечення номінальної потужності на обертах холостого ходу двигуна, що призводить до розряду акумуляторних батарей Найбільш близьким технічним рішенням обраним як прототип є стартер-генераторна установка, що містить електрично пов'язані основний стартер-генератор постійного струму і допоміжний вентильний генератор, вали яких поєднуються один з одним і з валом силового двигуна через диференційний редуктор, швидкість обертання основного генератора підтримується за рахунок зміни швидкості обертання допоміжного генератора 121 Недоліками відомого стартер-генераторного агрегату, обраного як прототип, являється взаємозв'язок величин електричних потужностей машин при паралельній роботі на загальну мережу, що не дозволяє у повному об'ємі використовувати габаритні потужності електричних машин тому, що повинен зберігатись баланс моментів на валах редуктора Існуюча диференційна система не має статичної СТІЙКОСТІ, а підтримка вимагаємої швидкості обертання підтримується регулятором лом силового двигуна через диференційний редуктор, швидкість обертання основного генератора підтримується за рахунок зміни швидкості обертання допоміжного генератора, яка відрізняється тим, що до неї додатково введена обгінна муфта, яка з'єднує ВИХІДНІ вали диференційного редуктора, перетворюючи його на планетарний, при обертах силового двигуна, достатніх для забезпечення можливості віддачі повної потужності обома генераторами та підвищення габаритної потужності установки В основу винаходу поставлена задача шляхом усунення недоліків прототипу, забезпечити віддачу повної потужності обома машинами Суть винаходу в стартер-генераторній установці, що містить електрично пов'язані основний стартер-генератор постійного струму і допоміжний вентильний генератор, вали яких поєднуються один з одним і з валом силового двигуна через диференційний редуктор, швидкість обертання основного генератора підтримується за рахунок зміни швидкості обертання допоміжного генератора, досягається шляхом впровадження обгінної муфти, яка з'єднує ВИХІДНІ вали диференційного редуктора, перетворюючи його на планетарний, при обертах силового двигуна достатніх, для забезпечення можливості віддачі повної потужності обома генераторами та підвищення габаритної потужності установки Порівняння технічного рішення, що заявляється із прототипом дозволяє зробити висновок, що стартер-генераторна установка для генерування постійного струму в розширеному діапазоні частот обертання валу силового двигуна що заявляється, відрізняється тим, що до неї додатково впроваджена обгінна муфта, яка з'єднує ВИХІДНІ вали диференційного редуктора, перетворюючи його на планетарний, при обертах силового двигуна достатніх, для забезпечення можливості віддачі повної потужності обома генераторами та підвищення габаритної потужності установки 1 СО сч Ю 57237 Таким чином, стартер-генераторна установка, що заявляється, відповідає критерію винаходу "новизна" Суть винаходу пояснюється за допомогою креслень, де на фіг 1 подана електромеханічна схема стартер-генераторної установки Установка конструктивно містить (див фіг 1) основний генератор 1, виконаний у виді колекторного генератора, що живить бортову мережу постійного струму 8, з буферною акумуляторною батареєю 10 Контактор 2, підключений в якірний ланцюг генератора 1 до мережі постійного струму 8 Допоміжна електрична машина, виконана у виді вентильного генератора 6, у ланцюзі ротора якого установлений випрямлювач 12 Вали зазначених електричних машин колекторного генератора постійного струму 1 і вентильного генератора 6 поєднані обгінною муфтою 3, і зв'язані з валом приводного двигуна за допомогою диференційного редуктора 4 У ланцюг обмотки збудження, колекторного генератора постійного струму 1, уведений регулятор напруги 5, а регулювання струму збудження вентильного генератора 6, здійснюється за допомогою регулятора 7 Переключаючий контактор 9, комутує якірну обмотку вентильного генератора з баластного опору 11, на мережу постійного струму 8 Пристрій працює наступним чином стартерний режим роботи здійснюється при підключенні колекторного генератора постійного струму 1 до акумуляторних батарей 10, при номінальному струму збудження і не збудженому вентильному генератору 6, (контактор 2, включений), його швидкість обертання відповідає мінімальним обертам генераторного режиму роботи, а вентильний генератор 6 розганяється до максимальної швидкості при нерухомому вхідному валу диференційного редуктора 4 Так, як у цьому випадку ЗОВНІШНІ та внутрішні ротори обгінної муфти 3, обертаються в протилежні сторони, це не приводить до її спрацювання Для початку розгону первинного двигуна, при його пуску, вентильний генератор 6 збуджується до рівня який забезпечує задану кратність пускового моменту (включений контактор 9), гальмівний момент на валу вентильного генератора 6, створюється за рахунок електричної потужності, яка живить якір генератора 1 з буферної акумуляторної батареї 10 Зі збільшенням швидкості обертання первинного вала редуктора (ги), відбувається зменшення швидкості обертання (пз), при ПОСТІЙНІЙ ШВИДКОСТІ обертання вала (пг) Рівняння швидкості обертання валів диференціального редуктора 4, в режимі запуску має вид П 1 = п2 - і2п3 1 + 1 де н та І2 - передаточні числа диференційного редуктора ги, П2, Пз - швидкості обертання валів Завдяки паралельному з'єднанню акумуляторної батареї 10, з випрямлювачем у ланцюзі якірної обмотки вентильного генератора 6, його електрична енергія разом з енергією акумуляторної батареї 10, використовується на розгін вала двигуна, що забезпечує високий коефіцієнт корисної дії установки в стартерному режимі і мінімальну витрату ємності акумуляторних батарей 10 При зниженні швидкості обертання вентильного генератора 6, до значення, при якому його напруга при максимальному збудженні стає менше напруги акумуляторних батарей 10, контактор 9, відключається, вентильний генератор 6, переводиться до режиму електродинамічного гальмування У цьому режимі його швидкість обертання знижується майже до нуля Підтримання необхідної величини гальмівного моменту вентильного генератора 6, як в генераторному режимі, так і в режимі електродинамічного гальма, здійснюється зміною його струму збудження регулятором 7 Після розгону вала двигуна до необхідної швидкості обертання, двигун виходить на стійкий режим холостого ходу, при цьому вал вентильного генератора 6, змінює напрямок обертання і ЗОВНІШНІ та внутрішні ротори обгінної муфти 3, починають обертатись в одну сторону При досягненні швидкості обертання валу привідного двигуна до величини, рівної швидкості холостого ходу, стартер-генераторна установка переходить до генераторного режиму роботи Генераторний режим Основний генератор 1, обертається зі швидкістю, яка забезпечує віддачу повної потужності, а якірний ланцюг вентильного генератора 6, включений на баластний опір 1 1 , використовується у якості електромагнітного гальма Стабілізація основного генератора 1, при ЗМІНІ ШВИДКОСТІ обертання первинного двигуна і навантаження мережі постійного струму 8, забезпечується ВІДПОВІДНОЮ зміною швидкості обертання вентильного генератора 6, шляхом зміни величини струму збудження регулятором 7 Рівняння ШВИДКОСТІ обертання валів диференційного редуктора 4, в генераторному режимі роботи стартер-генераторної установки до спрацювання обгінної муфти 3, має вид П 1 = '2 М 3 '1 де н та І2 - передаточні числа диференційного редуктора ги, П2, Пз - швидкості обертання валів Після досягнення первинним двигуном визначеної швидкості, яка відповідає можливості віддачі двома генераторами 1,6, їх номінальних потужностей, при цьому швидкість обертання ротора обгінної муфти 3, який зв'язаний з вентильним генератором 6, досягає швидкості обертання ротора обгінної муфти 3, який зв'язаний з колекторним генератором постійного струму 1, ротори обгінної муфти 3 зчіплюються, диференційний редуктор 4 перетворюється на планетарний, і при подальшому збільшенні швидкості обертання первинного валу редуктора, збільшуються швидкості обертання як генератора 2 так і 1 Одночасно з спрацюванням обгінної муфти 3, включається контактор 9, і вентильний генератор 6, починає живити мережу постійного струму паралельно з генератором 1 Регулятори 5 і 7 забезпечують розподіл навантаження між генераторами пропорційно їх номінальним потужностям 57237 Підвищення ефективності застосування стартер-генераторної установки, що заявляється у порівнянні зпрототипом досягається за рахунок впровадження обгінної муфти, яка з'єднує ВИХІДНІ вали диференційного редуктора, перетворюючи його на планетарний, при обертах силового двигуна достатніх, для забезпечення можливості віддачі повної потужності обома генераторами та підвищення габаритної потужності установки Комп'ютерна верстка Н Кураєва 6 ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ 1 Підручник "Электрооборудование танков" А С Белоновский, Б В Новиков, В М Тихомиров, М Н Фесенко вид академія БТВ М, 1972 р С 485490 - аналог 2 Авторське посвідчення СРСР №767931, кл Н 02 Р 9/42 "Бюлетень", 1980, № 36 - прототип Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа,8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна