Устройство для поддержания постоянства напряжения генератора постоянного тока

Устройство для поддержания постоянства напряжения генератора постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21с, 64во

21с, 63о., ¹ 127727

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iB. Г. Константинов и В. С, Смирнов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПОСТОЯНСТВА

НАПРЯЖЕН ИЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯ Н НОГО ТОКА

Заявлено 30 июня 1959 г. за М 632306/24 в !,омитет по пелагч изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобрет- лип : ¹ 8 а 1960 г.

Предлагаемое устройство для поддерж»ния постоянств» н»пряжеция генератора постоянного тока относптся и известному типу устройств того же целевого назначения, содер кащих мостовой измерите,1ьный ооган со стабилитроном и активными сопротивлениями. ооразующнмн плечи моста, двухкаскадный усилитель на полупроводниковых триодах н силовой триод, включенный последовательно с обмоткой возбуждения генератора, зашунтированной вентилем.

Особенность предлагаемого устройства -.îñòîèò в применении для управления силовым триодом триггера, образованного триодами обоих усилительных каскадов, и жесткой положительной обратной связи, охватывающей указанные усилительные к»скады и выполненной на активных сопротивлениях плеч моста, причем эти сопротивления используются также в качестве нагрузки второго каскада усиления, На вход ук»занного триггера подается разность между напряжением, пропорциональным напряжению генератора, и постоянным напряжением на стабилитрон .

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — кривая изменения напряжения генер»тора в процессе регулирования.

В "îñòàâ устройства входят три полупроводниковых триода ПТ-1, ПТ-2 и ПТ-3. Первые два триода образуют двухкаскадный усилитель ч входят одновременно в состав триггера, управляющего третьим силовым триодом ПТ-3. В цепь эмиттера этого триода включена обмотка возбуждения ОВ генератора постоянного тока Г, зашунтированная диодом Д!.

В усилителе применена жесткая положительная обратная связь между током нагрузки триода ПТ-2 с переходом типа p-n-p и напряжением базы триода ПТ-1 с переходом типа и-р-и. Образование этой связи дос rèã1Iãro за c lc! IlcIIo, 143oBBIII!51 IIIII f>KBoчных сопр(>гивлеIIHII Ri, / и 1;, Tf>IIo T(I II I -2 o J 11013f) cMc II llo в I((l il(cTI3(. col if>oTI I!3 з си и Й 310с i а I43ilic f>IITc (I I>пого органа.

На вход трипера, образов шпого триодами ПТ-1 и П7 -2 усплигсл 1 и управляя>щего силовым триодом ПТ-З, подается разность между папряже((ием на сопротивлении R, пропорциональпьв| напряжению генратора, и постоянным 11апряженпем на диоде-стабилитроне Д . Коэффициент пропорциональности зависит от того, закрыты или открыты триоды ПТ-1 и ПТ-2. Триггер имеет два положения устойчивого равновеси>!.

В перво31 положении триоды IIT-1 и П7 -2 закрыты, а триод ПТ-3 открыт; во втором — триоды П7 -1 и ПТ-2 открыты, а триод ПТ-3 закры,".

Для того, чтобы перевести триггер из первого положения во второе, необходимо напря>кение генератора Г..., под(11г(ь так, чтобы оНо было равно или больше Г, (фиг. 2). Для переводя триггера в первое положение нужно напряж IIH(генератора („,, снизить, пока оно станет рав. пым илп меньше (, причем Г (ГI.

В системе регулирования, когда опа замкнута. напряжение генератора изменяется в пределах от (Iq,до ((с низкой частотой (при откл(очснном от базы триода ПТ-1 сопротивл(ии R4), зависящей от параметров генератора и регуляторы (фпг. 2). Если бы для поддер>кания постоянства напряжения генератора при изменении нагрузки и скорости вращения потребовалось изменять ток возбуждения от нуля до максимал;ного значения, определяющегося только сопротивлением обмотки во;буждения (триод П7 -3 длительно открыт), То и в этом предельном случае изменение постоянной составляю(цей напряжения генератора ЛГ„, оыло оь! меньше р(1зност!! (1 — -Г пя удвое11пую Bc;IH IHH) 1>язмяхя пс ременной составляющей 2(„. Подбором со1тротивлений Rl, % и К3 можно в указанном случае добиться соблк>дения условия: ЛГ„,(2V„.

Предлагаемое устройство позволяет на отдельных участках получить практически астатическуlо и даже гиперстат14ческу10 характеристику, поскольку при заданных значениях напряжений Ul и Г с увеличением тока нагрузки или уменьшением скорости вращения постоянная сост IB;!silo((iasl напр>1жения генератора, которос изменяется по экспоненцпяльпому закону, очень незначительно уменьшается или даже возрастас(.

Таким образом. представляется возможным сохранить высокое быстродействие, которым обладает регулирую1цее устройство с полупроводниковыми усилителями, упростить его схему и одновременно получить высокую точность регулирования. с(астоту колебаний в предлагаемом устройстве можно увеличить с помощью дву. ; ускоряк>щих цепей, выполненных на R-С элементах.

О ша из этих цепей, состоящая из конденсатора С, и сопротивления Р-„ включена между эмиттеро>и и коллектором силового триода ПТ-3. Другая ускоряющая цепь состоит из конденсатора С и сопротивления / 1 и включе1 а между средней точкой первой ускоряющей цепи и базой триода П7 -1. Когда триоды ПТ-1 п ПТ-2 закрыты, а триод П7 -3 открыт, конденсатор С! разряжается, а конденсатор С перезаряжается. Так как принято, что емкость кэнденсатора С; значительно меньше емкости Ko Iдснсатора с и сопротивление R.- меньше сопротивления R4, то ток в сопротивлениях R4 H R(;, проходящий в направлении к точке а, возрастает, в связи с чем ускоряется рост потенциала базы триода ПТ-1 и быстрее наступает момент, когда триоды ПТ-1 и ПТ-2 откроются, а триод

17Т-3 закроется. С этого момента конденсатор С, начинает заряжаться, а конденсатор С> - — перезаряжаться. Так как напряжение на конденсаторе Ci меняется быстрее. чем на конденсаторе С2, то в сопротивлении

Р4 ток, протекаю(ций в направлении от базы триода ИТ-1 к кондсHcBToру, возрастает. Следовательно, ускоряется процесс уменьшения тока оязы триода ПТ-1 и быстрее наступает момент закрытия триодов ПТ-1 и

П1 -2 и открытия триода ПТ-3 С увеличением частоты умен!,!ця!отся пульсации напряжения генератора.

В тех случаях, когда требуется достичь высокой стаби,(ьиостн напряжения генератора В широком диапазоне изменения темперят .10ы окружа!ошей среды (без корректировки уровня напряжения реостатом уставки), сопротивление R2 выполняется с положительным тепловым коэффициентом сопротивления (т.к.с.) или сопротивление R! — — с отр!!цательным т.к.с. Стабильность напряжения обеспечивается также включением последовательно со стабилитроном, работающим иа обратной ветви вольтамперной характеристики, стабнлитрона, работающего га прямой части указанной характеристики.

При необходимости увеличения коэффициента усиления усилителя между триггером и выходным триодом включаются дополнительные каскады, Число дополнительных каскадов и схема их соединения должны быть такими, чтобы первый каскад и выходной каскад были в противофазе.

Г1редмет изобрстсния

1, Устройство для поддержания постоянства напряжения генератора постоянного тока, содержащее мостовой измерительный орган со стабилитроном и активными сопротивлениями, образующими плечи мо та, двухкаскадный усилитель на полупроводниковых триодах и силовой триод, включенный последовательно с обмоткой возбуждения генератора, зашунтированной вентилем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения схемы при одновременнод! повышении надежности и обеспечении высокого быстродействия, для управления силовым триодом пр !менен триггер, образованный триодами обоих усилительных каскадов, ия вход которого подается разность между напряжением, пропорциональным напряжению генератора, и постоянным напряжением ня стабилчтроне, а указанные усилительные каскады охвачены жесткой положительной обратной связью, цепь которой выполнена на активных сопротивлениях плеч моста, используемых также в качестве нагрузки второго каскада усиления.

2. Устройство по п. 1, отлич аю щесся тем, что, е целью леличсиия частоты и уменьшения амплитуды колебаний напряжения. в нем применены две ускоряющие цепи, выполненные на Л-С элементах, причем к средней точке первой ускоряющей цепи, включенной между эми,— тером и коллектором силового триода, подключена вторая ускоряющая цепь, присоеди!!енняя другим концом к базе усилительного гриода пепвого каскада, ¹ 127727

4 иг f

Фиг. 2

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор В. М. Париес

Гр. 91

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 11етровка. 14.

Информационно-издательский отдел, Объем 0,34 и. л. Зак. 4830

17а а О о

1 а

Подп, к печ. 17.VI-60 r.

Тираж 1000 Цена 50 коп.