Устройство для регулирования напряжения генератора постоянного тока

) 475718 Союз Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 30.06,75. Бюллетень М 2Дата опубликования описания 22.09,75 М. Кл. Н 02 р 9/30 Гссударственпын ковите Ссвста Министров СССР оо делю изобретений УД 1 621.313.12,02. .024.07 (088,8) ткрытий 72) Автор изобрете 1) Заявит осковскии инсти 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПР 51 ЖЕН ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКАтение относится к о и предназначено для в постоянного тока и но для стабилизацииэлектроснабжения то вторичная обмотура гашения, соедис выпрямительным араллельно накопи- одна из обмоток коазрядному резистору емы сравнения, колазделительный диод ему электроду тирирезистор,Предлагаемое устрой ной тиристор 6, схему ты 7 - 14), модулятор измерительный орган (Основной тир истор тельный зажим 4 якор жительным зажимом 5 ния 2, Отрицательные ство содержкоммутации(элементыэлементы 21б соединяетя 1 генераторобмоткизажимы якор т основ (элемен 5 - 20) - 27) положиа с поло воз буждс я 1 и об Изобре бласти электротехники напряжения генераторо может быть использова напряжения в системах транспортных средств.Известны устройства для регулирования напряжения генератора постоянного тока, содержащие тиристор в цепи обмотки возбуждения, схему коммутации с коммутирующим конденсатором и трансформатором в контуре гашения, измерительный орган и широтно- импульсный модулятор с формирователем импульсов напряжения пилообразной формы и транзисторной схемой сравнения их с напряжением рассогласования на выходе измерительного органа.Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности регулирования.Это достигается тем, чка трансформатора контненная последовательнодиодом, подключена птельному конденсатору,торого подсоединена к ри к базе транзистора схлектор которого через рподключен к управляющ Н. Мелешкиннеров железнодорожного транспо стора, а эмиттер и другая оокладка конденсатора подсоединены к выходным зажимам измерительного органа,Сущность изобретения поясняется черте жом, где 1 - якорь генератора; 2 - обмоткавозбуждения; 3 - отрицательный зажим генератора; 4 - положительный зажим якоря;5 - положительный зажим обмотки возбуждения; 6 - основной тиристор; 7 - коммути рующпй конденсатор; 8 - перезарядный резистор; 9 - вспомогательный тпристор; 10 - первичная обмотка трансформатора; 11 - вторичная обмотка трансформатора; 12 - диод;13 - стабилитрон; 14 - диод; 15 - раздели тельный диод; 16 - ранастор схемы сравнения; 17 - вторичная обмотка трансформатора; 18 - выпрямительный диод; 19 - накопительный конденсатор; 20 - разрядный резистор; 21 - конденсатор; 22 - стабилитрон;23 - 25 - резисторы; 26 - транзистор; 27 -55 50 65 мотки возбуждения 2 объединены в точке А.Управляющий электрод основного тиристора 6 соединен с выходом модулятора.Схема коммутации состоит из коммутирующего конденсатора 7, перезарядного резистора 8, вспомогательного тиристора 9, трансформатора с обмотками 10, 11 и 17, диода 12 и элементов схемы управления вспомогательным тиристором 9 - стабилитрона 13 и диода 14.Коммутирующий конденсатор 7 и перезарядный резистор 8 соединены последовательно и подключены соответственно к отрицательному 3 и положительному 4 зажимам генератора. Общая точка конденсатора 7 и резистора 8 подсоединена к аноду вспомогательного тиристора 9, катод которого подключен к точке соединения обмоток 10 и 11 трансформатора, включенных по автотрансформаторной схеме. Обмотка 10 подсоединена к отрицательному зажиму 3 генератора, а обмотка 11 через диод 12 - к точке соединения катода основного тиристора 6 и положительного зажима 5 обмотки возбуждения 2, Управляющий электрод вспомогательного тиристора 9 соединен с его анодом через последовательно включенные диод 14 и стабилитрон 13.Модулятор состоит из формирователя пилообразных импульсов, содержащего вторичную обмотку 17 трансформатора, выпрями- тельный диод 18, накопительный конденсатор 19 и разрядный резистор 20, и схемы сравнения, выполненнои на транзисторе 16, Обмотка 17 трансформатора соединена последовательно с диодом 18. Зта последовательная цепь подключена параллельно конденсатору 19. К точке соединения катода диода 18 и конденсатора 19 подключены база транзистора 16 и резистор 20, соединяющий базу транзистора 16 с отрицательным зажимом 3 генератора. Коллектор транзистора 16 через разделительный диод 10 подсоединен к управляющему электроду основного тиристора 6, Эмиттер транзистора 16 и точка соединения обмотки 17 и конденсатора 19 являются входными зажимами модулятора, которые подключены к выходу измерительного органа.Измерительный орган содержит нелинейный мост, составленный из стабилитрона 22 и резисторов 23 - 25 и схему сравнения на транзисторе 26.Катод стабилитрона 22 и резистор 24 подсоединены к положительному зажиму 4, а резисторы 23 и 25 к отрицательному зажиму 3 генератора. В диагональ нелинейного моста включен транзистор 26, так что его эмиттер соединяется с общей точкой стабилитрона 22 и резистора 23, а база - с точкой соединения резисторов 24 и 25. Коллектор транзистора 26 через резистор 27 подключается к отрицательному зажиму 3 генератора. Змиттер и коллектор транзистора 26 зашунтированы конденсатором 21 и являются выходными зажимами измерительного органа, так что эмиттер 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 транзистора 26 соединяется с эмиттером транзистора 16, а коллектор транзистора 26 - с очкой соединения оомотки трансформатора 17 и конденсатора 19.Предлагаемое устройство работаст следующим образом,В исходном положении якорь 1 генератора неподвижен и напряжение на его зажимах 3 и 4 равно нулю, 11 ри увеличении скорости вращения за счет остаточного намагничивания и с помощью специальных средств, которые на схеме не изображены, происходит процесс самовозбуждения генератора. Напряжение на якоре возрастает и достигает уровня, при котором ток базы транзистора 16, определяемый разностью напряжений на якоре 1 и на стабилитроне 22 и ограниченный сопротивлением резистора 20, оказывается достаточным для протекания по его коллекторной цепи тока, равного току включения основного тиристора 6.В результате обмотка возбуждения 2 подключается к якорю 1 генератора и процесс самовозбуждения продолжается. Одновременно осуществляется процесс заряда коммутирующего конденсатора 7 (через резистор 8) и в момент времени, когда напряжение на конденсаторе 7 достигает напряжения стабилизации стабилитрона 13, происходит включение вспомогательного тиристора 9. При этом конденсатор 7 оказывается подключенным к первичной обмотке 10 трансформатора, а индуктирусмая во вторичной обмотке 11 электродвижугцая сила обеспечивает выключение основного тиристора 6. Затем по истечении полупериода собственных колебаний контура конденсатор 7 перезаряжается до напряжения обратной полярности, ток в контуре уменьшается до нуля, и вспомогательный тиристор 9 выключается. Далее начинасгся перезаряд конденсатора 7 через резистор 8 и описанные выше процессы повторяются - в схеме коммутации устанавливается автоколебательный режим. Автоколебания существуют независимо от состояния основного тиристора 6, а их период определяется, главным образом, постоянной времени цепи заряда - емкостью конденсатора 7 и сопротивлением резистора 8. В процессе самовозбуждения генератора, когда напряжение на якоре 1 меньше номинального значения, транзистор 26 находится в непроводящем состоянии, а транзистор 16 открыт, благодаря чему обеспечивается регулярное включение основного тиристора 6 непосредственно после воздействия очередного импульса, поступающего от схемы коммутации. Включение вспомогательного тиристора 9 сопровождается также возникновением импульса напряжения и на обмотке 17, но величина его не превышает напряжения на выходе измерительного органа (транзистор 26 закрыт) и поэтому диод 18 остается в непро водящем состоянии, предотвращая воздейст 475718вие индуктируемой в обмотке э.д.с. на состояние транзистора 16.По окончании процесса самовозбуждення, когда напряжение на якоре 1 генератора достигает заданного уровня, транзистор 26 переходит в проводящее состояние, напряжение на конденсаторе 21 уменьшается, причем величина его тем меньше, чем больше превышение регулируемого напряжения над заданным уровнем.Регулятор вступает в действие с тех пор, когда напряжение на конденсаторе 21 становится меньше э. д.с., периодически индуктируемой в обмотке 17 при вк;почсн: вспомогательного тиристора 9. 11 ри этом происходит перезаряд конденсатора 19 до напряж.- ния, практически равного величине пндуктируемой э.д.с., и последуОщий разряд его через резистор 20. В процессе разряда конденсатора 19 потенциал базы транзистора 16 в течение некоторого времени оказывается выше потенциала его эмиттера, вследствие чего транзистор 16 переходит в непроводящее состояние, задерживая включение основного тпристора 6. По окончании процесса разряда конденсатора 19 (напряжение на его обкладках уменьшается практически до напряжения на выходе измерительного органа) транзистор 6 открывается и обеспечивает включение основного тиристора 6, Длительность задержк 1 соответствует паузе мс/гкду импульсами напряжения на обмотке возбуждения 2, что позволяет управлять величиной тока в ней и, следовательно, стабилизировать напряжение на якоре 1 при изменеии режима работы гене р ат ор а.СООТВЕТС 1 ВУЮ 1 ЦИМ ВЫООРОМ Па.,а/1 ЕТРСВ элементов схемь 1 можно Обеспечить:;змепение длительности пауз в пределах от нуля до величины, соответствующей периоду автоколебаннй схсмы ком 1 ыутации, В последнем случае транз,стор 16 будет находиться в непроводящем состоянии, а основной тиристор 6 - 5 выключен. Лвтоколебания в схеме коммутации при этом сохраняются, но форма импульсов напряжения, поступающих на обмотку возблкдс 1 Ия 2 от схемы при этом будет иметь вид косинусоиды тна интервале от 0 до 180) 10 и среднее значение его уменьшится практически до нуля.Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется широтно-импульсный способ регулирования с тьрактически неограниченной 15 кратностьО измене,Н 51 тока Возбуждения. Предмет изобретенияУстройство для регулирования напряжения 20 генератора ПОС 1 оянного тока, содержащее тиристор в цспп ол 1 отк 1 возбуждения генератора, коммутиругсщий орган с конденсатором и конт р Гашенп 5: с трансформатором, измериТСЛь 1:51 ЫИ ОРГан, ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯ- д тор с фоо:,1:ро.тел.м импульсов напряженияпилообразной формы и орга 1 сравнения напри/1 ОП 11 я гь 1 сообразной формы с напряжением рассогласования на Выходе измерительного органа, причем выход ор Гана сраВнень 5 по;:,кл 1 очен к упраВляюцьсь,1 эл ктРО;У тпРпстотьа. О т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повь:шенпя надежности регулирования, Вторичнач обмотка трансфор матооа через выпрям 11 Гель подкл 1 очена пара;лельо кон:.,С 1.сатору н оое параллельныеэежду выходом нзх 1 ери 1 ельного органа и Входом органа сравнения, соединснного с разрядным резистором,