Регулятор напряжения

 

ОП ИСАНИЕ < 743155

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмн

Социалистические

Республик

+,.Ф (6I ) Дополнительное к авт. cBHfl,— âó— (22)Заявлено 07.07.76(21) 2382137/24-07 (51)М. Кд.

Н 02 Р 9/30

В 60 L 11/02 с присоединением заявки М—

Гвеудерственный кемнтет (23) П риоритет— не ленам нзебретеннй н отерытнй

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень Рй 23

Дата опубликования описания 28.06.80 (53) УДК 629.113. .066:621.316. .728(088.8) (72) Авторы изобретения

М. А. Вайсберг и Я. А, Яудземс (7I) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротех ртической промышленности и может быть использовано для регулирования напряжения синхронных генераторов как переменного тока, так для генераторов с полным

5 выпрямлением мощности. Такие генераторы используются преимущественно как автономные источники энергии в автотракторной и железнодорожной промышленностях.

Известны регуляторы напряжения для синхронных генераторов автономных ис» точников, содержащие измерительный орган, подключенный к выпрямителю мощности генератора, усилитель мощности, вход которого соединен с выходом измерительного органа, а выход — с цепью управления тиристором, включенным последовательно с обмоткой возбуждения генератора (1).

Недостатком этого регулятора является то, что при плавном изменении напря« жения на входе измерительного органа транзисторы усилителя мощности имеют низкую частоту переключения, а следовательно значительную модуляцию выходного напряжения, и низкую точность поддержания напряжения. Это вызвано тем, что усилители мощности, выполненные по обычным схемам усиления, без положительных обратных связей, имеют при переключении участок с линейной характеристикой, а также потребляют от измерительного органа относительно большую мощность.

Известны переключающие схемы, которые могут быть использованы в качестве усилителей мощности в таких регуляторах. Одной из широко известных разновидностей таких схем являетсн три"гер Шмитта, выполненный на тиристорах разного типа проводимости с коллекторно-базовыми связями (21.

Недостатком этого устройства явля« ется наличие петли гистерезиса, что снижает частоту переключения выходного органа, Кроме того, оба транзистора такого триггера должны рассчитываться

3 на попаый ток нагрузки, что увеличивает потребляемый ток от измерительного ор-: гаыа, ухудшает точность регулирования я снажает надежность.

Наиболее близким техническим реше5 вием к данному изобретению является регулятор напряжения, например, для сннхронного генератора переменного тока, содержащий измерительный орган, выход которого через усилитель мошности подключен к управляющему элект» роду тиристора (33.

Недостатком этого регулятора является высокая точность регулирования, связанная с большим потреблением мощности от измерительного органа, а также низкая надежность иэ-за большой мощности, рассеиваемой в элементах измерительного органа, что цри напряжениях в сети может привести к перегрузке измерительного органа и выходу из строя регулятора.

1 ель изобретения - повышение надежности и точности регулирования.

Это достигается тем, что в качестве усилителя мощности использован триггер с коллекторно-базовой связью на транзисторах разного типа проводимости, причем входная цепь первого транзистора соединена с нелинейным элементом второго ТрВНВВсТорВ, а выходная цепь второго транзистора подключена к выходу измерительного органа.

Такое исполнение усилителя мощности позволяет получить надежный рвким переключения транзисторов и снизить мощность, потребляемую от измерительного органа.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема регулятора напряжения.

Выход выпрямителя, подключенного к фазам генератора, подключен к входу измерительного органа, состоящего из измерительного транзистора 1, подключен45 ного к измерительному делителю напряжения на резисторах 2, 3 и 4, опорному стабилитрону 5, к базе управляющего транзистора 6 и входящего в состав триггера, и к резистору 7, Тиристор 8 подключен анодом к фазе, а катодом - к обмотке возбуждения генератора 9. Управляющий электрод тиристора 8 через диод 10 включен в коллекторную цепь транзистора 6 последовательно с нелинейным элементом 11, образованным двумя диодами и шунтирующим резисто« ,ром. Входная цепь дополнительного тран«

5 а эистора 12 обратной проводимости, обоазуюшего совместно с транзистором 6 усилитель мошнос1и, через резистор 13 подключена к нелинейному элементу 11, а его коллекторная цепь через резистор

14 к базе транзистора 6.

В приведенной схеме используется релейно-вибрационный принцип регулирования, характеризуюшийся чередованием интервалов спада и роста напряжения генератора. Интервалам спада соответствует открытое состояние транзистора 1, . запертое состояние транзисторов 6, 12 и выключенное состояние тиристора 8.

В момент, когда напряжение на резисторе 4 измерительного делителя становится достаточно близким к напряжению стабилитрона 5, транзистор 1 запирается и через резистор 7 получает питание база транзистора 6.

Благодаря нелинейности элемента 11, его напряжение уже при небольшом коллекторном токе транзистора 6 достаточно для открывания транзистора 1 2, о6ес печивающего дополнительную подпитку базы транзистора 6 через резистор 14.

Таким образом, - транзисторы 6 и 1 2 с нелинейным элементом 11 образуют чувствительную спусковую схему, обеспечивающую четкий режим переключения.

После отпирания тиристора 8 цепь управляющего электрода запирается диодом

10 и транзисторы 6 и 12 обесточиваются.

Напряжение питания на транэисторе

6 и тиристоре 8 подается синхронно так, что тиристор получает импульсы управления только при наличии положительного анодного напряжения.

Так как включение транзистора 6 обеспечивается относительно малым током через резистор 7, сопротивление резисторов 2, 3, 4, 7 может быть выбрано достаточно высокоомным, благодаря чему обеспечивается снижение мошности измерительного делителя; уменьшение токов транзистора 1 и стабилитрона 5 в установившихся переходных и а вари йны х режима х.

Формула изобретения

Регулятор напряжения, например, для синхронного генератора, содержаший измерительный орган, выход которого через усилитель мощности подключен к управляющему электроду тиристора, о т

743155 л и ч а ю ш и и с я тем, что, с цельк повышения надежности и точности регулирования, в качестве усилителя мошности использован триггер с коллекторно-базовой связью на транзисторах разного типа проводимости, причем входная цепь первого транзистора соединена с нелинейным элементом второго транзистора, а входная цепь второго транзистора подключена к входу измерительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии, М 1207678, кл. G 3 К, 1970.

2, Перлов Б. В. Импульсные устройства на т;ранзисторах с проводимостью разного типа. M. "Энергия, 1972, с. 112.

ip 3. Авторское свидетельство СССР

Ма 206696, кл. Н 02 P 9/30, 1966.

Составитель А. Лебедев

Редактор С. Суркова Техрсд М. Петко Корректор С. Шекмар

Заказ 3482/49 Тираж 783 Подписное

ЦНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Г1Г1П Г1атент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4