Регулятор напряжения генераторов постоянного тока

Регулятор напряжения генераторов постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 5Õ 5239 о

g!

1 °

/ р (51) М. Кл.

Н 02 P 9/30 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22} Заявлено21.02.72 (21) 1750454/24-7 с присоединением заявки №(23) ПриоритетГосударственный комитет

Соввта Министров СССР

ho делам изобретений и открытий (5З) УДК 621.31 .

1.024.12.07 > (088.8) (43) Опубликовано25.05.76.Бюллетень №19 (45) Дата опубликования описания07.06.76 (72) Авторы изобретения

А. И.-Хоменко и В, Н. 3у

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инжвнеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение может быть использовано для регулирования напряжения генераторов постоянного гока, скорость которых изменяется в широком диапазоне, в частности для подвагонного генератора поездов дальнего 5 следования.

Известны регуляторы напряжения генераторов постоянного тока, содержащие усилитель мощности со вспомогательным гиристором в схеме коммутации, схему управления)О с делителе напряжения и измерительный орган с параллельно соединенными сгабилитронами, один из которых — с меньшим уров нем напряжения стабилизации — включен последовательно с транзистором. IS

В известных регуляторах частота автоколебаний, а следовательно, и пульсаций напряжения якоря генератора изменяется в значительных пределах и ее зависимость or скорости вращения генератора теоретически 20 носит параболический характер. Минимальная частота, соответствующая начальным оборотам регулирования, главным образом определяется скоростью нарастания напряжения на якоре и для большинства генераторов может 25 достигать сравнительно низких величин (510 гц), что недопустимо для большинства потребителей, так как приводит к -значительным пульсациям тока, миганию ламп накалввания и т.д.

Целью изобретения является увеличение частоты автоколебаний при начальных оборотах генератора.

Это достигается путем сравнения скорости нарастания напряжения на входе измерительного органа со скоростью заряда конденсатора, напряжение с которо о через габилитрон подаегся на вход транзисгора, вызывая его открытие. Транзистор в свою очередь подключает параллельно основному ста» билигрону сгабилигрон с меньшим напряжением стабилизации, тем самым уменьшая величину эталонного уровня измерительного органа регулятора, На чертеже дана схема предлагаемого регулятора.

Регулятор напряжения состоит из мел".нейного измерительного моста на резисторах

1, 2, 3 и сгабилитроне 4, узла сравнения скорости нарастания напряжения со ско кк—

3 5152 гью изменения напряжения на конденсаторе

5, выполненного на транзисторе 6, стабилитронах 7, 8, диодах 9 и резисторах 10, 11, 12, транзистора 13 схемы сравнения, схемы управления 14, которая питается от де6 лителя на резисторах 15, 16, 17 и стабилитроне 18, усилителя мощности на тирис- торах, 19» коммутирующем конденсаторе 21 и переэарядном резисторе 22, шунтирующего обмотку возбуждения 23 диода

24, узла отсечки максимального тока нагрузки, имеющего датчик тока в виде резистора 25, диода 26, Работает регулятор следующим образом, При скоростях вращения, на которых !6

1 скорость 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, I 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 уме1 ньшаться напряжение на якоре генератора За до уровня, при котором транзистор 13 вновь запирается, При этом 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 колеблется около требуемого среднего значения.

При скоростях вращения генератора, на 40 которых скорость нарастания напряжения не обеспечивает необходимой частоты коммутаций при этой же зоне нечувствительности измерительного органа, при соответствующем

;подборе параметров RC-цепочки, состоящей д 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 тьристор 19 включится при напряжении, меньшем напряжения усгавки регулятора, вызывая выключение основного тирисгора .20 и уменьшение напряжения на якоре гене- й

Ф

39 4 . ратора. При этом начинается разряд конденсатора 5 через диод 9, резистор 12 и вспомогательный тиристор 19, что приведет к запиранию транзистора 6, восстановлению прежнего эталонного уровня, включению оо новного ги .истора и гашению вспомогательного, повышению напряжения на якоре генеpampa. Далее процессы повторяются. Вслед- ствие описанных выше процессов частота коммутаций, соответствующих, начальным оборотам регулирования, повышаегся.

RC-цепочка, состоящая из резистора 11 и конденсатора 5, может быть подобрана так, что при всех скоростях вращения, на

I которых скорость нарастания напряжения на якоре генератора обеспечивает доцустимую минимальную частоту коммутации„транзистор 13 успеет открыться быстрее, чем напряжение на конденсаторе 5 достигнет напряжения стабилизации стабилитрона 8 и транзистор 6 осгаетсч закрытым, не оказывая влияния на работу регулятора, С целью упрощения схемы, транзистор 6 используется и в узле отсечки гока нагрузки, который работает следующим образом.

При увеличении тока нагрузки растет падение напряжения на резисторе 25, служащим датчиком тока, Когда оно превысит уровень, I определяемый величиной сопротивления резистора 25, транзистор б откроегси, подключив параллельно стабилитрону 4 стабилитрон 7, что приведет к уменьшению напряжения на якоре генератора и ток, отдаваемый в сеть, уменьшится. Эю, 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. е

Формула изобретения

Регулятор напряжения генераторов постоянного тока, содержащий усилитель мошноо-: ти со вспомогательным тиристором в схеме коммутации, схему управления с делителем напряжения и измерительный орган с двумя параллельно соединенными сгабилитронами, один из которых с меньшим уровйем напряжения стабилизации включен последовательно с транзистором, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения частоты автоколебаний при начальных оборотах генератора, эмигтер транзистора и ) его база через ограничительный резистор и

,515239 6 дополнительный сгабилитрон подключены к ) равления и через последовательно включен ,«онденсатору, который посредством одного ные другой резистор и диод с катодом резистора соединен с делителем схемы уп- Ъспомогательного тиристора.

Составитель- В. Круглова

Редактор T. Фадеева Техред А. Демьянова Корректор А ГУсева

Заказ 1488/104 Тираж 882 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4