Регулятор напряжения для генераторов с электромагнитным возбуждением

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к Авторском саидкт льста (63) Дополнительное к авт, свил-ву— (23} Дайвдено 140875 (Я) 2165976/07 с присоединением заявки,г(а (23) Приоритет (43) Опубликовано 1.51278.ародлетень Я 46 (45) Дата опубликования описаний 20.1278

Ссноз Сеаетекмк

Социалиетичесним

Республик (и>637940 (5l) М. Кл.

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Н 02 P 9/30 (Щ УДЫ 621.313.12. .025.07 (088.8) В. В. Симаков, Г. И .Маршалккн, P . А. Бот, Л. Г.пахомов, И.A.Çèíîâüåýà, Г.И.Цонева, Т.И.Акимова и 6.М.Громова

P2) Авторы изобретении

Научно-исследовательский и экспериментальнйй-:- ннстит автомобильного электрооборудования и автаггрй акров (54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРОВ

С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к схемам регуляторов напряжения для автотракторных генераторов с электромагнитным возбуждением.

Известны регуляторы напряжения, имеющие защиту от перенапряжений выходного составного транзистора fl) .

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являет-. ся регулятор напряжения для генераторов с электромагнитным возбуждением, например, автотракторного типа, содержащий выходной составной транзистор в качестве регулирующего элемента, входной транзистор, по цепи управления соединенный с цепочкой обратной связи, элементы защиты от перенапряжений и фильтрации пульсаций напряжения (2) .

В этой схеме защита От перенапряжений осуществляется с помощью цепочки, состоящей из стабилитрона и реЗистора. Цепочка включается между положительным выводом регулятора и базой выходного транзистора. Для фильтрации пульсациЯ входного напряжения в схеме имеется конденсатор, включенный между коллектором и базой входного транзистора. Обратная связь в схеме обеспечивается цепочкой, состоящей из последовательно включенных конденсатора и резистора.

Недостатком такой схемы является сложность и недостаточная технологичность. Она требует наличия в регуляторе напряжения двух конденсаторов и дополнительных элементов цепи защиты, один из которых является по10 лупроводниковым прибором. При интегральном исполнении регулятора это усложняет технологию, что при массовом производстве регуляторов сущест" венно повышает себестоимость.

15 Цель изобретения — упрощение регулятора.

Это достигается тем, что в предлагаемом регуляторе напряжения элементы защиты от перенапряжений.и элеЮ менты фильтрации пульсаций напряже" ния выполнены в виде цепочки, содержащей последовательно включенные конденсатор и резистор, причем конденсатор соединен с коллектором вы2В ходного составного транзистора, резистор соединен с коллектором входного транзистора, а общий вывод конденсатора и резистора соединен непосредственно с базой выходного сосЗО тавного транзистора.

10

40

45 о65

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема регулятора, где статорная обмотка 1 генератора соединена с силовым выпрямителем 2, а обмотка возбуждения 3 включена в коллекторную цепь выходного составного транзистора 4, базой соединенного через резистор 5 с коллекторной цепью входного транзистора

6. Регулятор также содержит, цепочку из последовательно соединенных кон" денсатора 7 и резистора 5, резистор

8 положительной обратной связи и резистор 9, делитель напряжения, выполненный на стабилитроне 10 и резисторах 11 12. Кроме тога, в схеме имеется диод 13, включенный параллельно обмотке возбуждения.

Регулятор напряжения работает следующим образом.

До момента достижения генератором заданного уровня напряжения падение напряжения на резисторе 12 недостаточно для прохождения через стабилитрон 10 тока, необходимого для отпирания входного транзистора б, шунтируюшего цепь управления выходного составного транзистора 4.

Ток базы выходного составного транзистора 4 протекает по цепиг плюс генератора, резистор 9, резистор 5, переходы база-эмиттер выходного составного транзистора 4, общий минус (масса ) генератора. Выходной составной транзистор 4 находится в состоянии насыщения, сопротивление его перехода коллектор-эмиттер мало. При этом ток возбуждения генератора протекает по цепи: плюс генератора, обмотка возбуждения 3, переход коллектор-эмиттер составного тран зистора 4, общий минус (масса ) генератора, Ток возбуждения увеличивается до тех пор, пока напряжение генератора не достигнет заданного уровня, когда ток через стабилитрон 10 становится достаточным для отпирания входного транзистора б. Переход коллекторэмиттер входного транзистора б шунтирует выходную цепь выходного составного транзистора 4 и последний запирается. Ток обмотки возбуждения

3 не прерывается, а благодаря наличию диода 13 постепенно уменьшается до тех пор, пока напряжение генератора не достигнет уровня, при котором входной транзистор ф отключается.

Далее процесс повторяется.

Поддержание напряжения генератора на заданном уровне происходит за счет изменения величины тока возбуждения путем изменения времени открытого и закрытого состояния выходногс, составного транзистора 4.

Фильтрация пульсаций напряжения обеспечивается в выходном каскаде ре гулятора с помощью конденсатора 7, к тор ::.и создает отрицательную обратную

37940 4 связь на высоких частотах. Большой коэффициент усиления выходного составного транзистора позволяет применить конденсатор малой емкости и обойтись беэ фильтра во входных цепях регулятора.

Для обеспечения требуемой частоты и четкого переключения транзисторов регулятор имеет цепочку положительной обратной связи, осуществляемую одним элементом — резистором 8.

Конденсатор 7 в сочетании с резистором 5 образует цепочку, которая обеспечивает защиту выходного составного транзистора 4 от перенапряжений °

При возникновении перенапряжений конденсатор 7 заряжается через переходы база-эмиттер выходного составного транзистора 4, включая его на время заряда, что исключает возникновение повьиаенного напряжения на коллекторе.

Непосредственное подключение конденсатора 7 к базе выходного составного транзистора 4 обеспечивает гашение очень коротких импульсов перенапряжений, так .как постоянная времени его заряда достаточно мала.

Эффективность гашения перенапряжений повышается эа счет резистора 5, препятствующего заряду конденсатора

7 через открытый входной транзистор б. Резистор 5 может быть линейным или нелинейным. Применение нелинейного сопротивления повышает эффект снижения перенапряжений. Однако в этом случае ухудшается самовозбуждение генераторной установки, что нежелательно, особенно для тракторных генераторных установок, работающих в эксплуатационных условиях часто беэ аккумуляторной батареи. формула изобретения

Регулятор напряжения для генераторов с электромагнитным возбуждением, например, автотракторного типа, содержащий. выходной составной транзистор в качестве регулирующего элемента, входной транзистор, по цепи управления соединенный с цепочкой обратной связи,. элементы защиты От перенапряжений и фильтрации пульсаций напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения схемы регулятора, элементы защиты от перенапряжений и Фильтрации пульсаций напряжения выполнены в виде цепочки, состоящей иэ последовательно соединенных конденсатора и резистора, причем конденсатор соединен с коллектором выходного составного транзистора, резистор соединен с коллектором входного транзистора, а общий вывод конденсатора и резистора

637940

Составитель О.Бойцов

Техред Н.Бабурка Корректор П.Макаревич

Редактор Н.Каменская

Заказ 7132/46 Тираж 850 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединен непосредственно с базой выходного составного транзистора.

Источники информации, принятые во

„внимание при экспертизег

1. Патент СССР 9 321032, кл. Н 02 P 9/30, 1971.

2. Патент Франции И 2104205, кл. Н 02 3 7/00, 1969.