Регулятор напряжения генераторов постоянного тока

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРесл 1 тблик(61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 21,02.72 (21) 1750454/2с присоединением заявки (23) Приоритетсударстаенныи комитетоаата Министроа СССРпо делам изобретенийи открытий ЪДК 621 31, 1.024.12.07 ") Авторыизобретения И.-Хоменко и В, Н. 3 Московский ордена Ленина и ордена Трудового К институт инжвнеров железнодорожного транспорта явитель ого Знаметп(54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКАвнительно низких величин (5 едопусгимо для большинсгватак как приводит к .эначигельм тока, миганию ламп накалвать с 10 гц), что погреоигелей ным пульсаци вания и т.д. Целью изобрегенчасгогы автоколеба ия я ляется увеличениеи начальных обороий ах генератора.Это досгигаегся на ния нап ргана с ельного и яжен литрон п вая его редь по билигрон нием сг гся огкрьтгие. Т дключаег па у сгабилигр абилизации, галонного у улятора,ге же на лидину ганаО Н а чер да схема предлагаемого регулятора.Регулятор напряжения сосгоит из мелцнейного измерительного моста на резисгсрах 1, 2, 3 и сгабилитроне 4, узла сравнения скоросги нарастания напряжения со скоГкк. -Изобретение может быть использовано для регулирования напряжения генераторов посгоянного гока, скоросгь когорых изменяегся в широком диапазоне, в часгносги для подвагонного генератора поездов дальнего 5 следования,Известны регуляторы напряжения генераторов посгоянного тока, содержащие усилитель мощносги со вспомогагельным гиристором в схеме коммугации, схему управления 1 О с делителем напряжения и измерительный орган с параллельно соединенными сгабилитронами, один из когорых - с меньшим уров нем напряжения сгабилизации - включен последовагельно с транзисгором, МЬВ известных регуляторах часгога авто- колебаний, а следовательно, и пульсаций напряжения якоря генератора изменяется в значительных пределах и ее зависимость ог скоросги вращения генератора теорегически 2 носиг параболический характер. Минимальная частота, соогветсгвующая начальным оборотам регулирования, главным образом определяется скоросгью нарастания напряжения на якоре и для большинсгва генерагоров можег М путем сравнения скоросяжения на входе измерискоросгью заряда конденс когоро о через габивход транзисгора, вызыранзисгор в свою очераллельно основному сга он с меньшим напряжетем самым уменьшая веровня иэмеригельногэ ор3 5152гью изменения напряжения на конденсаторе5, выполненного на транзисторе 6, стабилитронах 7, 8, диодах 9 и резисторах 10, 11,12, транзистора 13 схемы сравнения, схемы управления 14, которая питается от де 6лителя на резисторах 15, 16, 17 и стабилитроне 18, усилителя мощности на тирис-торах, 19, 20, коммутирующем конденсаторе 21 и переэарядном резисторе 22, шунтируюшего обмотку возбуждения 23 диода24, узла отсечки максимального тока югрузки, имеющего датчик тока в виде резистора 25, диода 26,Работает регулятор следующим образом, При скоростях врашения, на которыхскорость нарастания напряжения на якоре генератора обеспечивает при данной зоне нечувствительности измерительного органа мйнимально допустимую частоту коммутации,. достижение напряжения на якоре гене-39 ратора напряжения уставки, определяемой напряжением стабилизации стабилитрона 4 и резисторами 1, 2 измерительного делителя, вызывает открытие транзистора 13, а вследствие этого, с помощью схемы уп- уй равления 14 открытие вспомогательного тиристора 19 и гашение основного гиристора 20, Ток в обмотке возбуждения начинаег падать, вследствие чего начинает уменьшаться напряжение на якоре генератора Зп до уровня, при котором транзистор 13 вновь запирается. При эюм снова открывается основной тиристор, гася вспомогательный.Снова растет ток возбуждения и напряжение на якоре генератора. Далее процессы щ повторяются, Таким образом напряжение на якоре генератора кодеблегся около требуемого среднего значения. При скоростях вращения генератора, на 49 которых скорость нарастания напряжения не обеспечивает необходимой частоты коммутаций при этой же зоне нечувствительности измерительного органа, при соответствующем ;подборе параметров РС-цепочки, состоящей 16 из резистора 11 и конденсатора 5, конденсатор 5 заряжается быстрее до напряженйя стабилизации стабилитрона 8, чем напряжение на якоре вызовет открытие транзистора 13. В связи с этим происходит открытие щ) транзистора 6 и подключение параллельно стабилитрону 4 стабилитрона 7 с меньшим напряжением стабилизации, а следовательно уменьшение эталонного уровня измеритель ного органа, что равносильно уменьшению у уставки регулятора. Поэтому вспомогатель ный тиристор 19 включится при напряжении меньшем напряжения усгавки регулятора, вызывая выключение основного тирисгора .20 и уменьшение напряжения на якоре гене-Ю39 4. ратора. При этом начинается разряд конденсатора 5 через диод 9, резистор 12 и вспо- могательный тиристор 19 что приведет к запиранию транзистора 6, восстановлению прежнего эталонного уровня, включению оо новного ги.истора и гашению вспомогательного, повышению напряжения на якоре генератора. Далее процессы повторяются. Вслед- ствие описанных выше процессов частота коммутаций, соответствующих, начальным оборотам регулирования повышаегся. ЙС-цепочка, состоящая из резистора 11 и конденсатора 5, может быть подобрана так, что при всех скоростях вращения, накоторых скорость нарастании напряжения на якоре генератора обеспечивает допустимую минимальную частоту коммутациитранзистор 13 успеет открыться быстрее, чем напряжение на конденсаторе 5 достигнет напряжения стабидизации стабилитрона 8 и транзистор 6 осгаетсч закрытым, не оказывая влияния на работу регулятора,С целью упрощения схемы, транзистор 6 используе 1 ся и в узле отсечки гока нагрузки, который работает следующим образом, При увеличении тока нагрузки растет падение напряжения на резисюре 25, служащим датчиком тока, Когда оно превысит уровень, определяемый величиной сопостивдения резистора 25, транзистор б откроетси подключив нараллельно сгабидитрону 4 стабилитрон 7, что приведет к уменьшению напряжения на якоре генератора и ток, отдаваемый в сеть, уменьшится. Это в свою очередь, вызовет уменьшение падения напряжения на резисторе 25, закрытие транзистора 6 и новое увеличение напряжения генератора и тока нагрузки, Далее процессы повторяются. Таким образом, регулятор поддерживает ток якоря примерно неизменным в заданном диапазоне изменения сопротивления нагрузки. ф формула изобретения Регулятор напряжения генераторов постоянного тока, содержащий усилитель мошноо-: ти со вспомогательным тиристором в схеме коммутации, схему управления с делителем напряжения и измеритедьный орган с двумя параллельно соединенными сгабидитронами, один из которых с меньшим уровйем напряжения стабилизации включен посдедовательно с транзистором, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения частоты автоколебаний при начальных оборотах генератора, эмиттер транзистора иего база через ограничительный резистор и6 ,5152396дополнительный стабилитрон подключены к 1 равления и через последовательно включен ,онденсатору, который посредством одного ныедругой резистор и диод с катодом резистора соединен с делителем схемы уп- Ъспомогательного тиристора.илиал ППП Патент, г. Ужгород Ул, ПРоектная, 4 Заказ 1488/104 Тираж 882 ЦНИИПИ Государственного комитета Со по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская