Регулятор напряжения

О П И С А Н И Е743155ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскннСоцнвпистическмнРеспублик(54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехртической промышленности и может быть использовано для регулирования напряжения синхронных генераторов как переменного тока, так для генераторов с полным5 выпрямлением мощности. Такие генераторы используются преимущественно как автономные источники энергии в авто- тракторной и железнодорожной промышленностях.Известны регуляторы напряжения для синхронных генераторов автономных ис точников, содержащие измерительный орган, подключенный к выпрямителю мощности генератора, усилитель мощности, вход которого соединен с выходом измерительного органа, а выход - с цепью управления тиристором, включенным последовательно с обмоткой возбуждения генератора 1.20Недостатком этого регулятора является то, что при плавном изменении напря жения на входе измерительного органа транзисторы усилителя мощности имеют низкую частоту переключения, а следовательно значительную модуляцию выходного напряжения, и низкую точность поддержания напряжения. Это вызвано тем, что усилители мощности, выполненные по обычным схемам усиления, без положительных обратных связей, имеют при переключении участок с линейной характеристикой, а также потребляют от измерительного органа относительно большую мощность.Известны переключающие схемы, которые могут быть использованы в качестве усилителей мощности в таких регуляторах. Одной из широко известных разновидностей таких схем являетсн три"- гер Шмитта, выполненный на тиристорах разного типа проводимости с коллекторно-базовыми связями 21.Недостатком этого устройства явля ется наличие петли гистерезиса, что снижает частоту переключения выходного органа, Кроме того, оба транзистора такого триггера должны рассчитываться743153на попаый ток нагрузки, что увеличиваетпотребляемый ток от измерительного ор-.гаыа, ухудшает точность регулированияя снажает надежность.Наиболее близким техническим реше 5вием к данному изобретению являетсярегулятор напряжения, например, длясинхронного генератора переменного тока, содержащий измерительный орган,выход которого через усилитель мощности подключен к управляющему электроду тиристора 33.Недостатком этого регулятора является высокая точность регулирования, связанная с большим потреблением мощнос 15ти от измерительного органа, а такженизкая надежность иэ-за большой мощности, рассеиваемой в элементах измерительного органа, что при напряжениях в сети может привести к перегрузке измерительного органа и выходу изстроя регулятора.Цель изобретения - повышение надежности и тоЧности регулирования.Это достигается тем, что в качествеусилителя мощности использован триггерс коллекторно-базовой связью на транзисторах разного типа проводимости,причем входная цепь первого транзисторасоединена с нелинейным элементом второго транзистора, а выходная цепь второго транзистора подключена к выходу измерительного органа.Такое исполнение усилителя мощностипозволяет получить надежный рвким переключения транзисторов и снизить мощность, потребляемую от измерительногооргана.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема регулятора напряжения.Выход выпрямителя, подключенного кфазам генератора, подключен к входу измерительного органа, состоящего из измерительного транзистора 1, подключен 45ного к измерительному делителю напряжения на резисторах 2, 3 и 4, опорномустабилитрону 5, к базе управляющеготранзистора 6 и входящего в состав триггера, и к резистору 7, Тиристор 8 подключен анодом к фазе, а катодом - кобмотке возбуждения генератора 9. Управляющий электрод тиристора 8 черездиод 10 включен в коллекторную цепьтранзистора 6 последовательно с нелинейным элементом 11, образованнымдвумя диодами и шунтирующим резистором. Входная цепь дополнительного тран 5аэисторв 12 обратной проводимости, образующего совместно с транзистором 6усилитель мощности, через резистор 13подключена к нелинейному элементу 11,а его коллекторная цепь через резистор14 к базе транзистора 6.В приведенной схеме используетсярелейно-вибрационный принцип регулирования, характеризующийся чередованиеминтервалов спада и роста напряжениягенератора. Интервалам спада соответствует открытое состояние транзистора 1,запертое состояние транзисторов 6, 12и выключенное состояние тиристора 8,В момент, когда напряжение на резисторе 4 измерительного целителя становится достаточно близким к напряжению стабилитрона 5, транзистор 1 запирается и через резистор 7 получает питание база транзистора 6,Благодаря нелинейности элемента 1 1,его напряжение уже при небольшом коллекторном токе транзистора 6 достаточно для открывания транзистора 1 2, обеспечивающего дополнительную подпиткубазы транзистора 6 через резистор 14.Таким образом, транзисторы 6 и 12с нелинейным элементом 11 образуютчувствительную спусковую схему, обеспечивающую четкий режим переключения.После отпирания тиристорв 8 цепь управляющего электрода запирается диодом10 и транзисторы 6 и 12 обесточиваются.Напряжение питания на транзисторе6 и тиристоре 8 подается синхроннотак, что тиристор получает импульсыуправления только при наличии положительного анодного напряжения.Твк как включение транзистора 6обеспечивается относительно малым током через резистор 7, сопротивлениерезисторов 2, 3, 4, 7 может быть выбрано достаточно высокоомным, благодаря чему обеспечивается снижение мощкости измерительного делителя; уменьшение токов транзистора 1 и стабилитрона 5 в установившихся переходных иаварийных режимах.Формула изобретенияРегулятор напряжения, например, для синхронного генератора, содержащий измерительный орган, выход которого через усилитель мощности подключен к управляющемуэлектроду тиристора, о таказ 3482/49 Тираж 783 ЦНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписноекомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/5 илиад ГП 1 П Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности регулирования, в качестве усилителя мощности использован триггер с коллекторно-базовой связью на транзисторах разного типа проводимости, причем входная цепь первого транзистора соединена с нелинейным элементом второго транзистора, а входная цепь второго транзистора подключена к входу измерительного органа. 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Англии, М 1207678,кл. (э 3 Й, 1970.2, ПерлоЬ Б. В. Импульсные устройства на ;ранзисторах с проводимостьюразного типа. М., "Энергия, 1972,с, 112.1 о 3. Авторское свидетельство СССРМ 206696, кл, Н 02 Р 9/30, 1966,