Устройство для регулирования напряжения электромашинных генераторов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f 0þý Советских

Социалистических

<>i> 475719

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.10.73 (21) 1965086/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.75. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 22.09.75 (51) М. Кл. Н 02р 9/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.12. .024/025 (088.8) (72) Авторы изобретения Б. В. Лукутин и А. Б. Цукублин (71) Заявитель Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С. M. Кирова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯ)КЕНИЯ

ЭЛ ЕКТРОМАШ И Н Н ЫХ ГЕН EPATOPOB

Изобретение может быть использовано для регулирования возбуждения генераторов как переменного, так и постоянного токов, с целью стабилизации их выходного напряжения.

Известны устройства для регулирования напряжения электромашинных генераторов, содержащие датчик тока и импульсный транзисторный усилитель, ко входу которого подключены последовательно стабилитрон с ограничивающим резистором и формирователь пилообразного напряжения, а к выходу обмотка возбуждения генератора.

Недостатком таких устройств является ограниченная точность стабилизации — статизм, что определяется самим принципом регулирования по отклонению. Для повышения точности строят астатический тип стабилизатора либо дополнительно вводят регулирование по нагрузке. Построение астатического стабилизатора ведет к значительному усложнению схемы, а введение регулирования по нагрузке требует датчика тока. Для генераторов переменного тока в качестве датчиков широко используются трансформаторы тока, а для генераторов постоянного тока — сопротивления, включенные последовательно с нагрузкой. Последнее не всегда удобно из-за гальванической связи между схемой регулятора и выходом генератора. Кроме того, в последние годы в качестве датчиков тока в регуляторах используются терморезисторы (их недостатки: инерционность, зависимость параметров от внешней среды) и датчики Холла (параметры которых также сильно зависят от

5 внешних условий) .

Цель изобретения — упрощение схемы регулятора напряжения генератора с комбинированным регулированием при сохранении высокого быстродействия и эксплуатационных

10 качеств. Эта цель достигается путем применения в качестве датчика тока оптронной пары светодиод-фотодиод, включенной в измерительное устройство.

Принципиальная схема устройства изобра15 жена на фиг. 1.

Устройство состоит из усилителя на транзисторах 1 — 4 с непосредственной связью, во входную цепь которого включены измерительный узел напряжения, состоящий из

20 трансформатора 5, транзисторов 6, 7 и дифференцирующей цепочки: сопротивление 8, конденсатор 9 совместно с выпрямителем 10; датчик тока, состоящий из светодиода 11 и фотодиода 12; и опорная цепочка на стабплитро25 пах 13 и 14. На выход усилптеля включена обмотка возбуждения 15 генератора 16.

Регулируемое напряжение генератора U„ подводится к клеммам питания автогенератора с трансформаторной обратной связью. На

ЗО выходе генератора получаются прямоуголь475719 ные импульсы, пропорциональные по амплитуде величине напряжения генератора U;.

После выпрямителя 10 на сопротивлениях 8 появляется пилообразное напряжение, постоянная составляющая которого пропорциональна величине регулируемого напряжения.

Напряжение, пропорциональное току генератора снимается с сопротивления 17 и прикладывается к цепочке: сопротивление 18, светодиод 11. В результате интенсивность излучения светодиода пропорциональна величине тока генератора. Фотодиод 12, оптически связанный со светодиодом, регистрирует интенсивность излучения светодиода.

Статическая характеристика оптоэлектронного преобразователя с фотодиодом приведена на фиг. 2.

Как видно из характеристики, сопротивление фотодиода линейно зависит от тока светодиода. Следовательно, ток в цепи: фотодиод, сопротивление 19 определяется током светодиода и в конечном итоге током генератора. Пилообразное напряжение, суммируясь с напряжением на сопротивлении 19, пропорциональным току генератора, через стабилитроны 13 и 14 поступает на вход транзистор4 ного усилителя. В ту часть периода пилообразного напряжения, когда мгновенное значение суммарного напряжения пилы и датчика тока больше напряжения пробоя стабилитро5 на 13, входной транзистор усилителя заперт, и выходной ток усилителя равен нулю.

В остальную часть периода входной транзистор открыт, и в обмотке возбуждения 15 генератора протекает ток.

I0

Предмет изобретения

Устройство для регулирования напряжения электромашинных генераторов, содержащее

15 датчик тока в виде шунта в цепи его нагрузки и импульсный транзисторный усилитель, ко входу которого подключены последовательно стабилитрон с ограничивающим резистором и формирователь пилообразного напряжения, а

20 к выходу — обмотка возбуждения генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности регулирования, параллельно упомянутому шунту включен светодиод фотоэлектронной пары, фотодиод

25 которой через цепь подпитки подключен параллельно ограничивающему резистору.

475719

<00 ва

40

0 2 4 6 8 о IJq, Фиг. 2

Составитель В. Круглова

Техред Е. Подурушина Корректор И. Позняковская

Редактор В. Левлтов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2305/20 Изд. № 1558 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5