Регулятор напряжения вентильного генератора

(53) УДК 621.313. .12,024.07 (088.8) публиковано 30.01.82. Бюллетень4ата опубликования описания 05.02,82 по делам лэооретен ф и открытий. Фесенк Заявитель осковский автомеханическии инст) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ВЕНТИЛЬНОГ ГЕНЕРАТОРАоорурта и регу- нера- широ- агруздовани может лирова торов, ких пр ки. бретение относится к электро ю промышленности и транспо быть использовано в системах ния напряжения вентильных г работающих при изменении в еделах частоты вращения и н Известны транзисторные системы регулирования для вентильных генераторов, у которых регулирование необходимого уровня среднего значения тока возбуждения осуществляется за счет того, что схема автоматически изменяет коэффициент заполнения импульсов тока через выходной транзисторный ключ, включенный последовательно с обмоткой возбуждения генератора 1).Недостатком подобных систем регулирования является отсутствие защит выходного транзисторного ключа при коротких замыканиях обмотки возбуждения генератора, что приводит к его пробою, а также защиты системы при коротких замыканиях в выходном транзисторном ключе, приводящих к перенапряжениям в сети и, как следствие, к перегоранию ламп накаливания и выходу из строя аккумуляторной батареи. Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является регулятор напряжения вентильного генератора, содержащий включенный через предохранитель между обмоткой возбуждения генератора и минусовым выводом источника регулируемого напряжения транзисторный ключ, измерительный орган, выход которого соединен со входом транзисторного усилителя, выход которого связан с базовой цепью транзисторно ного ключа, и цепь защиты из последовательно соединенных дросселя и ключа, включенную параллельно обмотке возбуждения генератора 12.Данный регулятор имеет недостаточнуюнадежность вследствие того, что защита 15 анализирует не состояние транзисторногоключа, а напряжение в сети, зависящее от различных факторов. Поэтому, например, в случае резкого сброса нагрузки может происходить ложное срабатывание защиты. Так 2 о как вход управления цепи защиты настраивается на напряжение, превышающее напряжение срабатывания измерительного органа, при определенных условиях работы генератора защита не срабатывает.902197 3Цель изобретения - повышение надежности регулятора напряжения.Поставленная цель достигается тем, чтов регуляторе напряжения вентильного генератора транзисторный ключ и предохранитель зашунтированы включенными последовательно дополнительными транзисторным ключом и предохранителем, управляющий электрод ключа соединен с плюсовым выводом источника регулируемого напряжения через дополнительный транзисторный усилитель, вход которого соединен со средней точкой введенного делителя напряжения, включенного между плюсовым выводом источника регулируемого напряжения и выходом транзисторного усилителя, при этом между базовой цепью транзисторного ключа и цепью делителя напряжения включен введенный разделительный диод.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема системы электропитания с регулятором напряжения, выполненным согласно изобретению.Представленная на чертеже принципиальная схема состоит из вентильного генератора 1 с основным 2 и дополнительным 3 выпрямителями, аккумуляторной батареи 4, нагрузки 5 и регулятора напряжения. Регулятор напряжения содержит измерительный орган, включающий резисторы 6 и 7, стабилитран 8 и резистор 9, транзисторный усилитель на транзисторе 10, разделительный диод 11, резистор 12, стабилитрон 13, с анодом которого через резистор 14 соединена база транзисторного ключа 15, эмиттер которого через предохранитель 16 соединен с минусом генератора, а коллектор через обмотку 17 возбуждения генератора соединен с плюсом генератора, Параллельно транзисторному ключу 15 подключен дополнительный транзисторный ключ 18, база которого через резистор 19 соединена с анодом стабилитрона 13, эмиттер через предохранитель 20 соединен с минусом генератора, а коллектор - через обмотку возбуждения с плюсом генератора, Анод стабилитрона 13 через резистор 21 подключен к минусу генератора. Параллельно обмотке 17 возбуждения подключена цепь защиты из дросселя 22 и тиристора 23, управляющий электрод которого через резистор 24 и эмиттерно-коллекторный переход усилителя на транзисторе 25 соединен с плюсом генератора. База транзистора 25 подключена к делителю напряжения, состоящему из резисторов 26 и 27, включенному в коллекторную цепь транзистора 10.Между базой транзистора 10 и коллектором транзисторного ключа 15 (или 18) включены последовательно соединенные резистор 28 и емкость 29, осуществляющие гибкую коллекторную обратную связь. Параллельно обмотке 17 возбуждения подключен диод 30, Параллельно резисторуподсоединен конденсатор 31, выполняющий роль фильтра.Регулятор напряжения работает следующим образом. 5 о и о и зо 35 40 4 59 Б 4При напряжении генератора, меньшем заданного уровня регулируемого напряжения, напряжение на стабилитроне 8 не достигает еще значения, при котором он пробивается. При этом транзистор 10 находится в состоянии отсечки, а транзисторный ключ 15 (или 18) - в состоянии насыщения.Когда напряжение генератора достигает заданной величины регулируемого напряжения, происходит лавинообразный пробой стабилитрона 8, так как напряжение на стабилитроне 8 достигает уровня пробоя; при этом транзистор 10 открывается, а транзисторный ключ 15 (или 18) закрывается, что приводит к снижению тока возбуждения, а следовательно, и напряжению генератора. При этом напряжение генератора снижается до момента перехода транзистора 10 в закрытое состояние, а транзисторного ключа 15 (или 18) - в открытое. Ток возбуждения и напряжение генератора вновь возрастают и вдальнейшем все процессы запирания и отпирания транзисторов периодически повторяются.В случае выхода из строя транзисторного ключа 15 (или 18), т. е. короткого замыкания эмиттерно-коллекторного перехода, генератор выходит на режим самовозбуждения и при достижении напряжения срабатывания транзистор 10 переключается в состояние насыщения. По делителю 26 - 27 протекает ток. При этом падение напряжения на резисторе 26 достигает значения, достаточного для переключения транзистора 25 в состояние насыщения, и через эмиттерно-коллекторный переход транзистора 25 и резистор 24 протекает ток управления тиристора 23 через короткозамкнутый транзисторный ключ 15 (или 18) и предохранитель 16 (или 20) на минус .генератора. Тиристор 23 открывается и по цепи; плюс генератора - дроссель 22 - открывающийся тиристор 23 - короткозамкнутый транзисторный ключ 15 (или 18) - соответствующий предохранитель 16 (или 20) протекает ток, при котором соответствующий предохранитель перегорает. При этом вышедший из строя транзисторный ключ 15 (или 18) отключается. Исправный транзисторный ключ 18 (или 15). находится в состоянии отсечки, что приводит к переключению тиристора в состояние отсечки. Напряжение генератора начинает снижаться, транзистор 10 закрывается, а транзисторный ключ 15 (или 18) открывается, и работа регулятора напряжения в дальнейшем происходит обычным образом. Последовательно с тиристором 23 включен дроссель 22, предназначенный для защиты тиристора 23.В случае короткого замыкания клеммы Ш на минус генератора генератор выходит на режим самовозбуждения и при достижении напряжения срабатывания входной .транзистор 10 переключается в состояние насыщения, при этом открываются транзистор 25 и тиристор 23, который шунтирует обмоткуформула изобретения Регулятор напряжения вентильного генератора, содержащий включенный через предохранитель между обмоткой возбужде ния генератора и минусовым выводом источника регулируемого напряжения транзисторный ключ, измерительный орган, выход которого соединен со входом транзисторного уси 5возбуждения генератора. Ток возбуждения уменьшается, снижается и напряжение генератора до величины, определяемой остаточным магнитным потоком, являющейся анодным напряжением тиристора. В результате тиристор 23 запирается. Начинается процесс самовозбуждения генератора при коротком замыкании, Далее процесс повторяется и напряжение генератора изменяется, не превышая напряжения включения транзистора 10 до тех пор, пока не будет устранено короткое замыкание.Таким образом, настоящий регулятор напряжения отличается простотой и обеспечивает высокую надежность при возможных в эксплуатации аварийных ситуациях. 9021976лителя, выход которого связан с базовойцепью транзисторного ключа, и цепь защиты из последовательно соединенных дросселя и ключа, включенную параллельно обмотке возбуждения генератора, отличающийся.тем, что, с целью повышения надежности,транзисторный ключ и предохранительзашунтированы включенными последовательно дополнительными транзисторным ключоми предохранителем, управляющий электродключа соединен с плюсовым выводом источ 1 в ника регулируемого напряжения через дополнительный транзисторный усилитель,вход которого соединен со средней точкойвведенного делителя напряжения, включенного между плюсовым выводом источника1 регулируемого напряжения и выходом транзисторного усилителя, при этом между базовой цепью транзисторного ключа и цепьюделителя напряжения включен введенныйразделительный диод.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Мо 1204882,кл. 1 3 К, 1968,2. Патент ФРГ Мо 1274726, кл. 21 С 63(04,1968.ль И. ГолБойкас Составите Тех ред А.Тираж 718 И Государственн делам изобретен осква, Ж - 35,Патент, г. У едактор М. Янович аказ 12414/68 ВНИИП по 113035,филиал ППого комите ий и отк Раушская жгород, улиноваКор Под та СС рытий наб., дГ 1 рое ая, 4 ректор А. Гриценко писноеСР