Регулятор напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02P9/30 B60L11/02 

I

Изобретение относится к электротех- ической промышленности и может быть использовано для регулирования напряжения синхронных генераторов как переменного тока, так для генераторов с полным выпрямлением мощности. Такие генераторы используются преимущественно как автономные источники энергии в автотракторной и железнодорожной промыш- ленностях.

Известны регуляторы напряжения для синхронных генераторов автономных источников, 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 l.

Недостатком этого регулятора является то, что при плавном изменении напряжения 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

to большую мощность.

Известны переключающие схемы, которые могут быть использованы в качестве усилителей мощности в таких регуляторах. Одной из широко известных

15 разновидностей таких схем является Шмитта, выполненный на тиристорах разного типа проводимости с коллектор- но-базовыми связями L2.

Недостатком этого устройства явля20ется наличие петли гистерезиса, что снижает частоту переключения выходного органа. Кроме того, оба транзистора такого триггера должны рассчитываться 37 на полный ток нагрузки, что увеличивает потребляемый ток от измерительного ор Гана, ухудшает точность регулирования и снижает надежность. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является регулятор напряжения, например, для синхронного генератора переменного то- ка, содержащий измерительный орган, выкод которого через усилитель мощ нести подключен к управляющему электроду тиристора ЗЗ. Недостатком этого регулятора являет ся высокая точность регулирования, связанная с большим потреблением мощности от измерительного органа, а также низкая надежность из-оа большой мощности, рассеиваемой в элементах измерительного органа, что при напряжениях в сети может привести к перегрузке измерительного органа и выходу из строя регулятора. Цель изобретения - повышение надежности и торюсти регулирования. Это достигается тем, что в качестве усилителя мощности использован триггер с коллекторно-Йазовой связью на транзисторах разного типа проводимости, причем входная цепь первого транзистора соединена с нелинейным элементом второго трайзистора, а выходная цепь второ го транзистора подключена к выходу измерительного органа. Такое исполнение усилителя мощности позволяет получить надежный рэким переключения транзисторов и снизить мощность, потребляемую от измерительного органа. На чертеже представлена принципиаль ная электрическая схема регулятора напряжения. Выход выпрямителя, подключенного к фазам генератора, подключен к входу измерительного органа, состоящего из измерительного транзистора 1, подключенного к измерительному делителю напряжения на резисторах 2, 3 и 4, опорному стабилитрону 5, к базе управляющего транзистора 6 и входящего в состав три гера, и к резистору 7. Тиристор 8 под ключен анодом к фазе, а катодом - к обмотке возбуждения генератора 9. Управляющий электрод тиристора 8 через диод 1О включен в коллекторную цепь транзистора 6 последовательно с нелинейным элементом 11, образованным двумя диодами и шунтирующим резисто- ром. Входная цепь дополнительного тран 5 зистора 12 обратной проводимости, об-. эазующего совместно с транзистором 6 усилитель мощности, 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, характеризующийся 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 б достаточно для открывания транзистора 12, обеспечивающего дополнительную подпитку базы транзистора 6 через резистор 14. Таким образом,-транзисторы 6 и 12 с нелинейным элементом 11 образуют чувствительную спусковую схему, обеспечивающую четкий режим переключения. После отпирания тиристора 8 цепь управляющего электрода запирается диодом 10 и транзисторы б и 12 обесточиваются. Напряжение питания на транзисторе 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 мощности измерительного делителя; уменьшение токов транзистора 1 и стабилитрона 5 в установившихся переходных и аварийных режимах. Формула изобретения Регулятор напряжения, например, для синхронного генератора, содержащий измерительный орган, выход которого через усилитель мощности подключен к управляющему электроду тиристора, о т