Предлагаемый автоматический регулятор напряжения для генераторов постоянного и переменного тока с самовозбуждением относится к известному типу устройств того же целевого назначения, состоящих из полупроводникового усилителя на кристаллических триодах и измерительного органа в виде нелинейного моста.
Однако известные регуляторы напряжения этого типа не обеспечивают возможности требуемого в отдельных частных случаях расширения диапазона изменения скорости вращения генератора при поддержании заданного значения напряжения на якоре.
Особенностью предлагаемого автоматического регулятора напряжения, решающей задачу расширения диапазона изменения скорости вращения генератора, является применение в качестве нелинейного элемента указанного моста управляемого кристаллического триода, напряжение между эмиттером и коллектором которого подано на вход полупповодникового усилителя, состоящего из составного кристаллического триода и выходного каскада. Последний выполняется в виде нескольких параллельно включенных кристаллических триодов, эмиттеры которых присоединены к положительному полюсу генератора, коллекторы - к началу обмотки возбуждения, а основания через балластные сопротивления - к эмиттеру составного триодаВозможно также выполнить указанный полупроводниковый усилитель без выходного каскада, подключая в этом случае обмотку возбуждения генератора непосредственно в коллекторную цепь состазного кристаллического триода.
N° 121495- 2 -
На фиг. 1 и 2 изображены принципиальные схемы двух зариантов выполнения предлагаемого регулятора напряжения для генератора постоянного тока; на фиг. 3 - применение этого регулятора для генератора переменного токаОсновны.ми элементами регулятора напряжения (см. фиг. 1) являются измерительный орган ИО, выполненный в виде нелинейного моста, и усилитель У постоянного тока.
В состав измерительного органа, воспринимающего изменения напряжения генератора Г, входят: делитель напряжения, состоящий из потенциометра ,, выполненного из материала с малым или отрицательпым температурным коэффициентом сопротивления, и сопротивления R „2, выполненного из материала с положительным температурным коэффициентом сопротивления, и кристаллический триод (датчик напряжения) КТу, в цепь коллектора которого включено сопротивление /,,.
BTOj5biM элементом регулятора напряжения является усилитель У постоянного тока на кристаллических триодах, состоящий из составного кристаллического триода и выходного каскада. Составной кристаллический триод состоит из двух триодов /СГо1 и /С7о2, соединенных между собой следующим образом: основание предыдущего триода соединяется с эмиттером последующего, а коллекторы триодов соединяются вместе. Эмиттером составного триода является, таким образом, эмиттер первого триода, основанием (базой) -основание второго, а коллектором - коллектор любого триода. Эмиттер составного триода (в данном случае эмиттер триода KToi) соединен через балластные сопротивления Ri, , с основанием трех параллельно включенных кристаллических триодов KTi, KTz и /(;, образующих выходной каскад усилителя У. Эмиттеры этих триодов присоединены к полол ительному полюсу генератора Г, а их коллекторы к началу Я обмотки возбуждения ОВ генератора, конец /С которой соединен с отрицательным полюсом генератора.
Количество параллельно включенных кристаллических триодов К.Т, KTz, КТз определяется допустилшй мощностью рассеяния на коллекторе кристаллического триода и мощностью цепи возбуждения генератора.
Количество кристаллических триодов, входящих в составной кристаллический триод, определяется оэффициеито.м усиления по току каждого кристаллического триода и мощностью цепи возбуждения генератора.
Генератор Г работает с самовозбуждением. Управление током возбуждения производится изменением напряжения 6,ду между эмиттером и коллектором кристаллического триода КТ,.:
и,., -/,,, . R, ,
где IKV ток в цепи коллектора триода /С7,, :
О г -напряжение на зажимах генератора.
Величина тока / «v в цепи коллектора триода КТу зависит от напряжения между основанием и эмиттером, которое равно падению напряжения на части сопротивления л- потенциометра R щВследствие непропорциональной зависимости тока /,,-у от напряжения Uay между эмиттером и основанием триода КТ у , напряжение Озку между эмиттером и коллектором увеличивается с увеличением напряжения и г на зажимах генератора U до определенной величины. При дальнейщем увеличении напряжения U, ток /«,. резко возрастает, что ведет к резкому уменьщению напряжения
Напряжение Uэкч приложено к эмиттерным переходам выходного каскада усилителя и составного кристаллического триода в проводящем направлении. С увеличением напряжения на зажимах генератора растет напряжение Са.чу и величина тока в обмотке возбуждения генератора
увеличивается Это происходит до тех пор, пока напряжение U , . не достигнет величины, при которой произойдет резкое падете напряжения и эк,, вызывающее резкое уменьшенне тока в обмотке возбуждения ОВ генератора. Такил образом, при работе предлагаемого регулятора напряжение на зажимах генератора колеблется около некоторого среднего значения.
Регулируемое напряжение U генератора определяется крутизной входной характеристики кристаллического триода КТу и соотношением еопротивлений R -, R„ -г R„-- э- С увеличением сопротивления / . регулируемое напряжение U уменьшается, а с уменьшением R напряжение и, увеличивается.
Аналогичное происходит и при изменении сопротивления R ,, . Точность регулирования напряже1П1я генератора зависит от характера входной характеристики кристаллического триода КТу и соотношения сопротивлений /., Rn, и / определяющих режпм работы этого триода.
Составной кристаллический триод, включенный между коллектором триода КТу м общей точкой цепи оснований триодов выходного каскада, обладает тем свойством, что коэффициент усиления по току от эмиттера к коллектору приближается к 1,0 и при этом ток основания становится исчезающе малым.
При изменении тока возбуждения генератора изменяется ток в цепи оснований кристаллических триодов , /СГа, /СГз, в то время как ток в цепи основания кристаллического триода исчезающе мал и не создает заметного падения напряжения на сопротивлении , по сравнению с падением напряжения на этом же сопротивлении от тока /,у.
Особенность регулятора (см. фиг. 2) заключается в отсутствии вь;ходного каскада, состоящего из параллельно соединенных кристаллических триодов. В этом регуляторе обмотка возбуждения ОВ генератора включается непосредственно в коллекторную цепь составного кристаллического триода К7о2, основание которого (в данном случае основание триода КТо) соединено с коллектором триода ЛТ,, через балластное сопротивление R Q. Q этом случае составной кристаллический триод работает в режиме насыщения по коллекторному току, что обеспечивает процесс самовозбуждения генератора. Однако такой режим характеризуется увеличением тока основания. Балластное сопротивление R д, величина которого определяется точностью регулирования и соображениями энергетического характера, служит для уменьшения тока основания составного триодаПри применении предлагаемого регулятора для регулирования напряжения генераторов переменного тока переменное напряжение преобразуется в напряжение постоянного тока с помощью выпрямительной схемы (см. фиг. 3), подключаемой к точкам а и б (фиг. 1 и 2). При рег --лировании напряжения генераторов переменного тока с высоким ном;:нальлььм напряжением необходимо между генератором и выпрямителем включить понижающий трансформатор.
Предмет изобретения
1. Автоматический регулятор напряжения для генераторов постоянного и переменного тока с самовозбуждением, состоящий из полупроводникового усилителя на кристаллических триодах и измерительного органа в виде нелинейного моста, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения скорости вращения генератора при поддержании заданного значения напряжения на якоре, в качестве нелинейного элемента моста применен управляемый кристаллический триод, на- 3 -N° 121495
