Регулятор напряжения генератора постоянного тока

119577 Класс 21 с, 64 з216, 27 216, 71 ЩжВВЗ 1 ЦЯПдпитюо.11 ЬПОТЕК,4 СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ф. С. Семин, В. Г. Константинов Н. Н. ШереметьевскийОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕ аявлено 23 августа 1958 г. за606492/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано в Бюллетене изобретений9 за 1959 г. В известных регуляторах напряжения генераторов постоянного тока, содержащих усилители на полупроводниковых триодах, работающих в режиме ключа, опорное напряжение, создаваемое с помощью полупроводникового двухтактного преобразователя на полупроводниках, сравнивается с напряжением, пропорциональным регулируемому напряженик; генератора; разность указанных напряжений подается на вход усилителя, Преобразователь одновременно используется для электрического разделения входа измерительного органа и цепей усилителя.Недостатком таких регуляторов является сравнительно низкая чувствительность, а также значительные габаритные размеры устройства для получения опорного напряжения и измерительного органа регулятора, вследствие низкого к. п, д. и необходимости применения сильного сглаживающего фильтра для уменьшения пульсаций опорного напряжения, которое без фильтра имеет треугольную форму.С целью повышения чувствительности подобного регулятора напряжения генератора постоянного тока, предлагается применить измерительный орган частоты, питаемый от преобразователя постоянного тока в переменный ток прямоугольной формы с частотой, пропорциональной напряжению генератора. Этот измерительный орган отличается высокой чувствительностью и стабильностью установки частоты в широком диапазоне изменения окружающей температуры. Напряжение на его выходе имеет очень малую переменную составляющую, в связи с чем между ним и усилителем достаточно иметь один конденсатор небольшой емкости.На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого регулятора напряжения; на фиг. 2 - схема регулятора, предусматривающая ограничение тока; на фиг. 3 - схема регулятора, обеспечивающая рав119577номерную нагрузку параллельно работающих генераторов; на фиг. 4 - схема регулятора, обеспечивающая создание статизма по току нагрузки генератора,Основными узлами регулятора напряжения генератора Г постоянного тока (фиг. 1) являются усилитель на полупроводниковых триодах ПТ, и ПТ, преобразователь постоянного тока в переменный и измерительный орган частоты.Усилитель, как указывалось выше, работает в пульсирующем режиме с регулируемой посредством измерительного органа скважностью, В зависимости от величины выходной мощности и необходимого коэффициента усиления усилитель может иметь различное число каскадов, однако каскады эти для облегчения самовозбуждения генератора соединяются так, чтобы выходной каскад был открыт, когда входной закрыт. В этом случае сначала легко возбуждается генератор, поскольку выходной каскад открыт, а затем, когда напряжение генератора превысит определенную величину, возбуждается преобразователь, и напряжение на генераторе в конце переходного режима принимает заданное значение, соответствующее резонансной частоте резонансного контура измерительного органа частоты.Преобразователь постоянного тока в переменный состоит из двух триодов ПТз и ПТ, и трансформатора Тр и представляет собой генератор прямоугольных импульсов, частота которых пропорциональна входному напряжению, т, е. напряжению на якоре генератора Г.Измерительный орган частоты состоит из резонансного контура (конденсатор С 1 и дроссели Др, и Др), фазосмещающих сопротивлений Р Р, Рз и Р выпрямителей Вь В В, и В 4 и сопротивлений Р 5 и Р 6, с которых снимается сигнал измерительного органа. Измерительный орган выполнен так, что напряжения на выходных сопротивлениях Р; и Я 6 совпадают по фазе как при резонансной частоте, так и при отклонении частоты от резонансной, вследствие чего амплитуда переменной составляющей выходного сигнала весьма мала, Сигнал измерительного органа подается через фильтр на первый каскад усилителя,Предлагаемая схема регулятора напряжения с частотным измерительным органом напряжения, состоящим из полупроводникового пре образователя и измерительного органа частоты, позволяет решить ряд дополнительных задач,В некоторых случаях к системе регулирования генератора постоянного тока предъявляется требование поддержания постоянства напряжения генератора при уменьшении сопротивления нагрузки от - до величины в 1,5 - ;2 раза меньше номинального значения и поддержания постоянства тока нагрузки при дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки. Обычно такая задача решается с помощью двух регуляторов: регулятора напряжения и регулятора тока.На фиг. 2 показано решение этой задачи, позволяющее упростить схему и снизить вес регулятора. В эту схему входят один усилитель У и измерительные органы напряжения и тока, соединенные последовательно, выходы которых шунтированы диодами В 5 и В 6. Измерительный орган тока состоит из источника опорного напряжения ИОП и шунта К 7, включенного в цепь нагрузки генератора. При токе нагрузки генератора, меньшем тока уставки, ограничивается величина запирающего сигнала на выходе измерительного органа тока и усилитель У управляется частотным измерительным органом напряжения ИОН. При токе нагрузки генератора, большем тока уставки, ограничивается запирающий сигнал измерительного органа напряжения и усилитель управляется измерительным органом тока. Сигнал последнего равен разности постоянного (опорного) напряжения и напряжения на шунте Я 7, пропорционального току нагрузки генератора. В качестве источника опорного напряженияМ 119577может Использоваться лобая известная схема с иканием От имеющсГО- ся преобразователя постоянного тока в переменный.На фиг. 3 показана схема параллельпон работы трех генераторов, обеспечивающая жесткую внешнюю характеристику при равенстве токов генераторов. Сопротивления 1(8 представляют собой шунты, вкл;очснные в цепи нагрузки генераторов. Сопротивления Г(, образуют звезду, по которой могут протекать уравнителыые токи, обусловленные пеодии 2 к О в Ы.1;1 П а;С5 м и 1; 21 15 5 К е н и я Н 1 Ш Г 1 Т 1 х Ь( а и 3 - 3 2 1 е р 2 В и О м С р 10 й12- грузки генераторов, На вход усилителей У подается сумма сигнала частотного измерительного органа напряже;шя ИОН и падения папряж.шя па сорс 1 влсн 1 п (о, Очевид:о, что схема, поедставлепная на фиг. 3, обеспечивает равенство токо наг 1)узк 1, если напряжения генераторов при холостом ходе равны.При параллельной работе генератора с аккумуляторной батареей статическая внешняя характеристика при астатпческой настройке регулятора обеспечивается путем включения шунта между генератором и аккумулятсрнсЙ батареей. Однако такой способ 1 сцслссссбоазсн следствие больших потерь мощности в сопротивлении этого шунта.т,ля уменьшения потерь в схеме, показа;шой на фиг. 4, измерительныи ОрГан ИОЧ рсГу;1 ятсра Включен пс па пОЛНОс напряжение Гсне 1)2- тора Г, 2 на нап 1)я,"кспис, раВное суъ.с падения напряжения В шнтсОбтекаемОм током наГрузки Генерато 2 Г, и нап 1 яжения на Выходе делителя Р 1 - Я 2, ВключсннсГО на 1 ины аккумуляторной бат 21)си.В этом случае требуемая величина статизма Х (в процентах) получасся 1 ри за 1 ятс.ьпс меньшем 3 с 1 Пи ссп 10 пвлсНя шут 11, что вйдно из следуОщей формулы:1 .:- Й,. 100Угде: У, - напряжение на шинах батареи, 1,. - то; нагрузки.Очевидно, что при отсутствии делителя (Л 12.== О) сопротивление шунта Р 1, при той же величине статизма будет В - - - - -раз больше.Я,11 рсдмет изооретения1. Регулятор 1 апрякения генератора постоянного тока, содержащий усилитель на полупроводниковых триодах, рабстасщ;и в режиме ключа с регулируемой скважностью, и измерительный орган, о т л и ч а ющи Й с я тем, что, с целью повышения чувствительности регулятора, применен измерительный орган частоты, питаемый от преобразователя постоянного тока в переменный прямоугольной формы с частотой, пропорциональной напряжению на якоре генератора,2. Р. 1 сгулятор по и. 1, отл и ч а ю щ и й ся тем, что для обеспечения токовой отсечки, с целью использования одного и того же усилителя как для регулятора напряжения, так и для регулятора тока, к входу усилителя послсдовательно включены выходы измерительного органа напряжения и измерительного органа тока, шунтированные диодами так, что при токе нагрузки генератора, меньшем тока уставки, ограничивается сигнал измерительного органа тока и усилитель управляется измерительным органом напряжения, а при токе, большем тока уставки, ог аничивается сигнал измерительного органа напряжения и усилитель управляется измерительным органом тока.3. Регулятор по и. 1, о тли ч а ю щи й ся тем, что, с цель;о осуществления равномерной нагрузки генераторов при параллельной работе, на вход усилителя, включенного на напряжение каждого генератора, подается выходное напряжение измерительного органа и напряжение, обуслоленное неравномерностью нагрузки генераторов.4, Регулятор по п, 1, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью создания статизма по току нагрузки генератора при астатической настоойке регулятора для работы с буферной аккумуляторной батареей при малых потерях мощности в шунте, включенном между генератором и батареей, измерительный орган регулятора включен на напряжение, равное сумме падений напряжения в шунте и напряжения на выходе делителя, включенного на шины аккумуляторной батареи,