РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА


RU (11) 2115220 (13) C1

(51) 6 H02P9/30 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96124153/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.12.24 
(45) Опубликовано: 1998.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU, авторское свидетельство СССР N 1244782, кл. H 02 P 9/30, 1986. 
(71) Заявитель(и): Галактионов Лев Григорьевич; Мутылин Сергей Иванович; Шафиркин Вячеслав Валерьевич; Салов Александр Сергеевич; Галактионов Михаил Львович 
(72) Автор(ы): Галактионов Лев Григорьевич; Мутылин Сергей Иванович; Шафиркин Вячеслав Валерьевич; Салов Александр Сергеевич; Галактионов Михаил Львович 
(73) Патентообладатель(и): Галактионов Лев Григорьевич; Мутылин Сергей Иванович; Шафиркин Вячеслав Валерьевич; Салов Александр Сергеевич; Галактионов Михаил Львович 

(54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА 

Изобретение относится к системам электроснабжения автомобилей, сельскохозяйственных машин и других автономных объектов, содержащих генератор. Использование двух поочередно работающих силовых транзисторных ключей в определенных интервалах времени, которые задаются временными параметрами мультивибратора, выполненного на переключающихся транзисторах, работающих в жестком режиме, позволяет равномерно поровну распределять рассеиваемую мощность на них, одновременно исключить возможность самовозбуждения на высоких частотах и этим повысить надежность устройства. Включение в схему предлагаемого устройства элементов защиты от короткого замыкания обмотки возбуждения генератора исключает влияние их на стабильное регулирование напряжения регулятора напряжения генератора. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения автомобилей, сельскохозяйственных машин и других автономных объектов, содержащих генератор.

Известно устройство для регулирования напряжения вентильного синхронного генератора, содержащее выходной транзисторный ключ, подключенный между первым и вторым силовыми выводами вентильного синхронного генератора через обмотку возбуждения последнего, зашунтированную обратно включенным гасящим диодом, промежуточный транзистор, подключенный эмиттером непосредственно, а базой через первый резистор - к первому силовому выводу вентильного синхронного генератора, коллектором через ограничительный резистор - к второму силовому выводу вентильного синхронного генератора, эмиттер-коллекторным переходом - параллельно управляющему переходу выходного транзисторного ключа, входной транзистор с проводимостью, обратной проводимости промежуточного транзистора, подключенный коллектором через второй резистор к базе промежуточного транзистора, базой связанный со средним выводом резистивного делителя напряжения, крайние выводы которого подсоединены к первому и второму силовым выводам вентильного синхронного генератора, эмиттером - с вторым выводом вентильного синхронного генератора, транзистор защиты, подключенный базой через резистор защиты к первым выводам конденсатора защиты и диода защиты, транзистор защиты, выполненный той же проводимости, что и промежуточный транзистор, подключен коллектором к эмиттеру входного транзистора, а эмиттером связан с коллектором входного транзистора, связь между эмиттером входного транзистора и вторым силовым выводом вентильного синхронного генератора осуществлена через измерительный стабилитрон, а база входного транзистора и средний вывод резистивного делителя напряжения связаны непосредственно, второй вывод конденсатора защиты подключен к выводу обмотки возбуждения вентильного синхронного генератора, соединенному с выходным транзисторным ключом, а второй вывод диода защиты связан с базой промежуточного транзистора, управляющий переход которого включен встречно диоду защиты.

Недостатком данного устройства является то, что рассеивание мощности в нем происходит на одном выходном транзисторном ключе, что повышает вероятность отказа его из-за перегрева, что особенно сказывается при малой частоте вращения ротора, так как при этом требуется повышенная величина силы тока в обмотке возбуждения вентильного синхронного генератора, которая уменьшается с увеличением частоты вращения ротора. Кроме того, известная схема обладает следующим недостатком. Подключение конденсатора защиты одновременно к выводу обмотки возбуждения вентильного синхронного генератора и к силовому выводу выходного транзисторного ключа приводит к тому, что при регулировании напряжения, соответственно, при неоднократном выключении и включении выходного транзисторного ключа возникают положительные и отрицательные перепады напряжений, которые передаются на базу транзистора защиты. Отрицательные импульсы сглаживаются цепочкой диод защиты и первый резистор, а положительные открывают транзистор защиты, который в свою очередь отпирает измерительный стабилитрон. При этом на базу промежуточного транзистора через второй резистор поступает ток, который открывает последний и, соответственно, закрывает выходной транзисторный ключ. Это вызывает ложное срабатывание при регулировании напряжения и ведет к снижению стабильности регулирования напряжения устройством.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому является регулятор напряжения генератора, содержащий измерительный орган, подключенный входом между первым и вторым выводами регулятора, предназначенными для подключения к силовым выводам генератора, силовой транзисторный ключ, подключенный силовыми выводами между вторым и третьим выводами регулятора, причем третий вывод регулятора предназначен для подключения к обмотке возбуждения генератора и связан с первым выводом регулятора через обратно включенный гасящий диод, управляющий транзистор, подключенный эмиттер-коллекторным переходом параллельно управляющему входу силового транзисторного ключа, базой - к выходу измерительного органа, эмиттером - к второму выводу регулятора, коллектором через токоограничительный резистор - к первому выводу регулятора, первый резистивный делитель напряжения подключен крайними выводами между базой и эмиттером управляющего транзистора, средним выводом - к первому выводу конденсатора через диод защиты с направлением проводимости, соответствующим направлению проводимости последовательно подключенного к нему через конденсатор эмиттер- коллекторного перехода силового транзисторного ключа, транзистор защиты подключен базой через первый резистор к первому выводу конденсатора, подключенного вторым выводом к третьему выводу регулятора, коллектором - к второму выводу регулятора, эмиттером - к среднему выводу второго резистивного делителя напряжения, подключенного крайними выводами между третьим выводом регулятора и базой управляющего транзистора, второй резистор подключен между вторым выводом регулятора и первым выводом конденсатора (см. авт. св. СССР N 1700741, кл. H 02 P 9/30, 1991 г, фиг. 1).

Недостатком данного регулятора является то, что рассеивание мощности в нем происходит на одном силовом транзисторном ключе, что повышает вероятность отказа его из-за перегрева, что особенно сказывается при малой частоте вращения ротора, так как при этом требуется повышенная величина силы тока в обмотке возбуждения генератора, которая уменьшается с увеличением частоты вращения ротора. Кроме того, известная схема обладает следующим недостатком. Подключенный крайними выводами между базой управляющего транзистора и коллектором выходного транзисторного ключа второй резистивный делитель напряжения является цепочкой жесткой положительной обратной связи. При достижении регулируемым напряжением значения, несколько превышающего номинальный уровень, выходной ток измерительного органа резко возрастает. Благодаря жесткой положительной обратной связи (второй резистивный делитель напряжения) возникает ток, приоткрывающий управляющий транзистор. В схеме регулятора происходит кратковременный процесс, после завершение которого силовой транзисторный ключ переходит в устойчивое закрытое состояние. В указанном состоянии схема находится достаточно продолжительное время, зависящее от постоянной времени цепи заряда конденсатора и коэффициента деления второго резистивного делителя напряжения, с помощью которого задают уровень опорного напряжения на эмиттере транзистора защиты. После того как конденсатор зарядится до напряжения, достаточного для открывания транзистора защиты, последний открывается и шунтирует сигнал положительной обратной связи, управляющий транзистор обесточивается, вызывая его закрывание. Таким образом, указанное состояние схемы регулятора зависит не только от величины регулируемого напряжения, но и от параметров элементов защиты регулятора от короткого замыкания обмотки возбуждения генератора, что вносит ошибку регулирования и, соответственно, снижает стабильность регулирования напряжения. Одновременно в схеме регулятора присутствует гибкая положительная обратная связь по цепи: конденсатор - первый резистор - базоэмиттерный переход транзистора защиты - резистор второго резистивного делителя напряжения, которая может стать причиной самовозбуждения на высоких частотах. Даже кратковременная генерация приводит к резкому повышению рассеиваемой мощности на выходном транзисторном ключе и его выжиганию и, соответственно, к выходу из строя регулятора.

Задачей изобретения является повышение надежности устройства путем уменьшения рассеивания мощности на одном силовом транзисторном ключе за счет равномерного распределения ее на двух силовых транзисторных ключах и исключения явления самовозбуждения и повышение стабильности регулирования путем исключения ошибки регулирования.

Указанная задача решается тем, что в регулятор напряжения генератора, содержащий измерительный орган, подключенный входом между первым и вторым выводами регулятора, предназначенными для подключения к силовым выводам генератора, силовой транзисторный ключ, подключенный силовыми выводами между вторым выводом регулятора и третьим выводом регулятора, предназначенным для подключения к обмотке возбуждения генератора и связанным с первым выводом регулятора через обратно включенный гасящий диод, управляющий транзистор, подключенный базой к выходу измерительного органа, эмиттером - к второму выводу регулятора, а коллектором - к первому выводу токоограничительного резистора, первый резистивный делитель напряжения, подключенный первым крайним выводом к второму выводу регулятора, транзистор защиты, первый резистор, конденсатор, диод защиты, подключенный через второй резистор к второму выводу регулятора, второй резистивный делитель напряжения, согласно изобретению в него введены второй силовой транзисторный ключ, подключенный силовыми выводами между соответствующими силовыми выводами силового транзисторного ключа, два дополнительных управляющих транзистора, два переключающихся транзистора, два коллекторных резистора, две RC-цепочки, пять шунтирующих резисторов, дополнительный диод защиты, два дополнительных транзистора защиты, третий резистивный делитель напряжения, третий резистор, стабилитрон, дополнительный гасящий диод, включенный обратно между вторым и третьим выводами регулятора, и промежуточный транзистор, база которого подключена к второму выводу токоограничительного резистора, эмиттер - к первому выводу регулятора, а коллектор - к среднему выводу второго резистивного делителя напряжения, крайние выводы которого соответственно подключены к базам соответствующих дополнительных управляющих транзисторов, эмиттеры которых подключены к второму выводу регулятора, а коллекторы - к базам соответствующих силовых транзисторных ключей, коллекторы переключающихся транзисторов соответственно соединены через соответствующие коллекторные резисторы с базами соответствующих силовых транзисторных ключей, базы - со средними выводами соответствующих RC-цепочек, подключенных резисторными выводами к второму выводу регулятора и емкостными - соответственно к коллекторам других переключающихся транзисторов, а эмиттеры - с первым выводом регулятора, параллельно базоэмиттерным переходам промежуточного транзистора, дополнительных управляющих транзисторов и силовых транзисторных ключей подключены шунтирующие резисторы, коллектор промежуточного транзистора через диод защиты с направлением проводимости, соответствующим направлению проводимости последовательно подключенного эмиттер-коллекторного перехода промежуточного транзистора, и через дополнительный диод защиты с направлением проводимости, соответствующим направлению проводимости последовательно подключенного базоэмиттерного перехода первого дополнительного транзистора защиты, подключен к базе первого дополнительного транзистора защиты, эмиттер которого соединен с первым выводом регулятора, а коллектор через третий резистивный делитель напряжения - с вторым выводом регулятора, средний вывод третьего резистивного делителя напряжения подключен к базе второго дополнительного транзистора защиты, эмиттер которого соединен с вторым выводом регулятора, а коллектор через третий резистор - с базой транзистора защиты, эмиттер которого соединен с третьим выводом регулятора, а коллектор через последовательно соединенные первый резистор, стабилитрон и конденсатор - с вторым выводом регулятора, причем общий вывод конденсатора и стабилитрона подключен к второму крайнему выводу первого резистивного делителя напряжения, средний вывод которого соединен с базой управляющего транзистора.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 и 2 представлены функциональная схема регулятора напряжения генератора и временная диаграмма его работы.

Регулятор напряжения генератора (РНГ) содержит измерительный орган 1, подключенный входом между первым 2 и вторым 3 выводами РНГ, предназначенными для подключения к силовым выводам генератора. Первый силовой транзисторный ключ 4, подключенный силовыми выводами между вторым 3 и третьим 5 выводами РНГ. Третий вывод 5 РНГ, предназначенный для подключения к обмотке возбуждения генератора, связан с первым выводом 2 РНГ через обратно включенный гасящий диод 6. Управляющий транзистор 7, подключенный базой к выходу измерительного органа 1, эмиттером - к второму выводу 3 РНГ, а коллектором - к первому выводу токоограничительного резистора 8. Транзистор 9 защиты, подключенный эмиттером к третьему выводу 5 РНГ, а коллектором через последовательно соединенные первый резистор 10 и стабилитрон 11 и параллельно соединенные конденсатор 12 и первый резистивный делитель 13, 14 напряжения, связанный средним выводом с базой управляющего транзистора 7, - к второму выводу 3 РНГ. Диод 15 защиты, подключенный через второй резистор 16 к второму выводу регулятора. Промежуточный транзистор 17, подключенный эмиттером к первому выводу 2 РНГ, базой - к второму выводу токоограничительного резистора 8, а коллектором - к среднему выводу второго резистивного делителя 18, 19 напряжения, связанного крайними выводами с базами соответственно первого 20 и второго 21 дополнительных управляющих транзисторов, подключенных эмиттерами к второму выводу 3 РНГ, а коллекторами - соответственно к базам первого 4 и второго 22 силовых транзисторных ключей. Второй силовой транзисторный ключ 22 соединен силовыми выводами с соответствующими силовыми выводами первого силового транзисторного ключа 4. Первый 23 и второй 24 переключающиеся транзисторы соединены коллекторами соответственно через соответствующие коллекторные резисторы 25, 26 с базами соответствующих силовых транзисторных ключей 4, 22, базами - со средними выводами соответственно первой 27, 28 и второй 29, 30 RC - цепочек, подключенных резистивными выводами к второму выводу 3 РНГ и емкостными - соответственно к коллекторам второго 24 и первого 23 переключающихся транзисторов, а эмиттерами - с первым выводом 2 РНГ. Шунтирующие резисторы 31 - 35 подключены параллельно базоэмиттерным переходам промежуточного транзистора 17, дополнительных управляющих транзисторов 20, 21 и силовых транзисторных ключей 4, 22. Коллектор промежуточного транзистора 17 подключен через первый диод 15 защиты с направлением проводимости, соответствующим направлению проводимости последовательно подключенного эмиттер-коллекторного перехода промежуточного транзистора 17 и через второй диод 36 защиты с направлением проводимости, соответствующим направлению проводимости последовательно подключенного базоэмиттерного перехода первого дополнительного транзистора 37 защиты, к базе первого дополнительного транзистора 37 защиты, коллектор которого через третий резистивный делитель 38, 39 напряжения соединен с вторым выводом 3 регулятора. Средний вывод третьего резистивного делителя 38, 39 напряжения подключен к базе второго дополнительного транзистора 40 защиты, эмиттер которого соединен с вторым выводом 3 регулятора, а коллектор через третий резистор 41 - с базой транзистора 9 защиты. Третий вывод 5 РНГ связан с вторым выводом 3 РНГ через обратно включенный дополнительный гасящий диод 42.

Регулятор напряжения генератора работает следующим образом.

При напряжении между первым 2 и вторым 3 выводами РНГ, меньшем номинального уровня, выходной ток измерительного органа 1 мал и недостаточен для открывания управляющего транзистора 7. При этом промежуточный транзистор 17 закрыт, цепь управления первого 20 и второго 21 дополнительных управляющих транзисторов разомкнута и последние находятся в состоянии отсечки.

Выходное напряжение генератора поддерживается постоянным изменением величины тока в цепи обмотки возбуждения генератора посредством РНГ.

Мультивибратор, выполненный на переключающихся транзисторах 23 и 24, коллекторы которых соответственно через коллекторные резисторы 25, 26 и шунтирующие резисторы 34, 35, параллельно соединенные с базоэмиттерными переходами силовых транзисторных ключей 4, 22, подключены к второму выводу 3 РН, базы - к средним выводам первой 27, 28 и второй 29, 30 RC - цепочек, подключенных резистивными выводами к второму выводу 3 РНГ и емкостными - соответственно к коллекторам переключающихся транзисторов 24, 23, а эмиттеры - к первому выводу 2 РНГ, генерирует импульсные сигналы (фиг. 2а и 2б), которые через коллекторные резисторы 25, 26 подаются на базы силовых транзисторных ключей 4 и 22 (фиг. 2в и 2г), для управления их работой. В режиме нормальной работы РНГ, когда первый 20 и второй 21 дополнительные управляющие транзисторы находятся в состоянии отсечки (фиг. 2д), импульсные сигналы включают поочередно силовые транзисторные ключи 4 и 22, поддерживая этим непрерывное протекание тока через обмотку возбуждения генератора (фиг. 2е). Непрерывности протекания тока способствует инерционность работы силовых транзисторных ключей 4, 22 в импульсном режиме, так как время выключения транзисторов несколько раз превышает время включения. Это приводит к перекрытию импульсных выходных токов, что обеспечивает "мягкое" включение силовых транзисторных ключей 4, 22, т. е. открывание каждого из них происходит в моменты времени, когда предыдущий продолжает еще оставаться в открытом состоянии. Поэтому потерь по фронтам не происходит и дополнительного нагревания силовых транзисторных ключей 4, 22 не наблюдается. Таким образом, РНГ работает до момента времени t1 (фиг. 2д), пока дополнительные управляющие транзисторы 20, 21 закрыты. При этом ток в цепи обмотки возбуждения генератора благодаря непрерывному протеканию тока через нее обеспечивает повышение напряжения на силовых выводах генераторной установки и соответственно на первом 2 и втором 3 выводах РНГ.

При достижении регулируемым напряжением значения, несколько превышающего номинальный уровень, выходной ток измерительного органа 1 резко возрастает, что вызывает открытие управляющего транзистора 7, что в свою очередь вызывает открывание промежуточного транзистора 17 и дополнительных управляющих транзисторов 20 и 21, причем последние шунтируют базоэмиттерные переходы силовых транзисторных ключей 4 и 22, запирая их. Силовые транзисторные ключи 4 и 22 закрываются, а ток в цепи обмотки возбуждения генератора, замыкаясь через гасящий диод 6, уменьшается по экспотенциальному закону. Напряжение на первом 2 и втором 3 выводах РНГ при этом понижается и при его значении несколько меньше номинального уровня выходной ток измерительного органа 1 уменьшается до значения, при котором первый управляющий транзистор 7 закрывается и одновременно в момент времени t2 (фиг. 2д) закрываются промежуточный транзистор 17 и дополнительные управляющие транзисторы 20 и 21. При этом силовые транзисторные ключи 4 и 22 открываются и далее процесс регулирования протекает аналогично вышеописанному, в результате чего напряжение на выводах генератора автоматически поддерживается на номинальном уровне.

Использование двух поочередно работающих силовых транзисторных ключей 4 и 22 в определенных интервалах времени, которые задаются временными параметрами мультивибратора, выполненного на переключающихся транзисторах 23 и 24, работающих в жестком режиме, позволяет равномерно поровну распределять рассеиваемую мощность на них, одновременно исключить возможность самовозбуждения на высоких частотах и этим повысить надежность устройства.

В режиме короткого замыкания обмотки возбуждения генератора уровень регулируемого напряжения на первом 2 и втором 3 выводах РНГ понижен, следовательно, управляющий транзистор 7, промежуточный транзистор 17 и дополнительные управляющие транзисторы 20, 21 закрыты, а силовые транзисторные ключи 4, 22 открыты. Управляющий транзистор 7, транзистор 9 защиты, промежуточный транзистор 17 и дополнительные транзисторы 37, 40 защиты образуют схему релакционного генератора, работающего в автоколебательном режиме.

Процесс возникновения автоколебаний состоит в следующем.

При коротком замыкании обмотки возбуждения генератора напряжение на силовых выводах силовых транзисторных ключей 4, 22 и, соответственно, между вторым 3 и третьим 5 выводами РНГ возрастает. Транзистор 9 защиты и дополнительные транзисторы 37, 40 защиты работают синхронно с силовыми транзисторными ключами 4, 22, т.е. когда хотя бы один из последних открыт, то и одновременно открыты транзистор 9 защиты и дополнительные транзисторы 37, 40 защиты и, наоборот, если закрыты оба силовых транзисторных ключа 4, 22, то и закрыты транзистор 9 защиты и дополнительные транзисторы 37, 40 защиты. Это объясняется тем, что работа их управляется от одного промежуточного транзистора 17. Когда промежуточный транзистор 17 закрыт, то закрыты и дополнительные управляющие транзисторы 20, 21, следовательно, они не шунтируют по базоэмиттерным переходам силовые транзисторные ключи 4, 22 и работа последних управляется мультивибратором, выполненным на переключающихся транзисторах 23 и 24. Одновременно открыт первый дополнительный транзистор 37 защиты, так как его база подключается через последовательно соединенные второй диод 36 защиты и второй резистор 16 к второму выводу 3 РНГ. Ток, протекающий через первый дополнительный транзистор 37, открывает второй дополнительный транзистор 40, который в свою очередь открывает транзистор 9 защиты, так как база последнего через третий резистор 41 и открытый второй дополнительный транзистор 40 подключается к второму выводу 3 регулятора. Если промежуточный транзистор 17 открыт, то открыты дополнительные управляющие транзисторы 20, 21, которые запирают силовые транзисторные ключи 4, 22 по базоэмиттерным переходам. Одновременно открытый промежуточный транзистор 17 шунтирует совместно с первым диодом 15 защиты базоэмиттерный переход первого дополнительного транзистора 37 защиты и запирает последний. Протекание тока через него прекращается и, следовательно, закрываются второй дополнительный транзистор 40 и транзистор 9 защиты.

При открытом транзисторе 9 защиты и при возросшем напряжении, возникшем от замыкания обмотки возбуждения генератора, стабилитрон 11 пробивается при определенном значении напряжения между вторым 3 и третьим 5 выводами регулятора, и конденсатор 12 быстро заряжается через открытый транзистор 9 защиты, первый резистор 10 и открытый стабилитрон 11 с малой постоянной времени заряда. Напряжение с конденсатора 12 через первый резистивный делитель 13, 14 напряжения подается на базу управляющего транзистора 7 и открывает его, т. е. конденсатор 12 начинает разряжаться через резистор 13 и подключенные параллельно резистор 14 и базоэмиттерный переход управляющего транзистора 7 с постоянной времени разряда, значительно превышающей постоянную времени заряда его. Ток разряда конденсатора 12 вызывает открытие управляющего транзистора 7, что в свою очередь вызывает открывание промежуточного транзистора 17 и дополнительных управляющих транзисторов 20 и 21. Силовые транзисторные ключи 4 и 22 закрываются и одновременно закрываются дополнительные транзисторы 37, 40 и транзистор 9 защиты. Начинается процесс разряда конденсатора 12. При завершении процесса разряда конденсатора 12 управляющий транзистор 7 запирается, одновременно закрываются промежуточный транзистор 17 и дополнительные управляющие транзисторы 20, 21, а силовые транзисторные ключи 4, 22 открываются. Одновременно открываются дополнительные транзисторы 37, 40 защиты и транзистор 9 защиты и конденсатор 12 опять быстро заряжается через открытый транзистор 9 защиты, первый резистор 10 и открытый стабилитрон 11. Далее процесс протекает аналогично вышеописанному, в результате в схеме происходят устойчивые автоколебания. В рассмотренном автоколебательном режиме через силовые транзисторные ключи 4 и 22 протекают импульсные токи, среднее значение которых (при соответствующем выборе величин первого резистора 10 и резистора 13 первого резистивного делителя 13, 14 напряжения, определяющих постоянные времени заряда и разряда конденсатора 12) пренебрежимо мало. После устранения короткого замыкания обмотки возбуждения генератора РНГ включается автоматически.

Включение в схему предлагаемого устройства элементов защиты от короткого замыкания обмотки возбуждения генератора исключает влияние их на стабильное регулирование напряжения РНГ. Это обусловлено тем, что в схеме устройства отсутствуют различного рода положительные обратные связи и обеспечивается синхронная работа силовых транзисторных ключей 4 и 22, дополнительных транзисторов 37 и 40 защиты и транзистора 9 защиты при регулировании напряжения РНГ. Стабилитрон 11 используется в качестве порогового элемента, причем пороговое напряжение его определяется напряжением стабилизации, которое берется больше, чем остаточные напряжения открытых силовых транзисторных ключей 4, 22. Поэтому при отсутствии короткого замыкания обмотки возбуждения генератора и открытом транзисторе 9 защиты и открытых силовых транзисторных ключей 4, 22 заряда конденсатора 12 не происходит, так как остаточные напряжения на последних меньше, чем пороговое напряжение стабилитрона 11. При закрытых силовых транзисторных ключах 4, 22 закрыты дополнительные транзисторы 37 и 40 защиты и, соответственно, транзистор 9 защиты, что препятствует заряду вышеуказанного конденсатора. Таким образом, при отсутствии короткого замыкания обмотки возбуждения генератора конденсатор 12 в процессе регулирования не заряжается и, соответственно, не оказывает влияние на стабильность регулирования напряжения РНГ.

Второй диод 37 защиты предохраняет транзистор 9 защиты от пробоя при возникновении обратных наведенных напряжений на индуктивном сопротивлении соединительных проводов.

Использование предлагаемого изобретения дает возможность создавать высоконадежные регуляторы напряжения генератора, а введенные в схему элементы легко реализуются в микроэлектронном исполнении. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Регулятор напряжения генератора, содержащий измерительный орган, подключенный входом между первым и вторым выводами регулятора, предназначенными для подключения к силовым выводам генератора, первый силовой транзисторный ключ, подключенный силовыми выводами между вторым выводом регулятора и третьим выводом регулятора, предназначенным для подключения к обмотке возбуждения генератора и связаным с первым выводом регулятора через обратно включенный гасящий диод, управляющий транзистор, подключенный базой к выходу измерительного органа, эмиттером - к второму выводу регулятора, а коллектором - к первому выводу токоограничительного резистора, первый резистивный делитель напряжения подключен первым крайним выводом к второму выводу регулятора, транзистор защиты, первый резистор, конденсатор, первый диод защиты, подключенный через второй резистор к второму выводу регулятора, второй резистивный делитель напряжения, отличающийся тем, что в него введены второй силовой транзисторный ключ, подключенный силовыми выводами между соответствующими силовыми выводами первого силового транзисторного ключа, два дополнительных управляющих транзистора, два переключающихся транзистора, два коллекторных резистора, две RC-цепочки, пять шунтирующих резисторов, второй диод защиты, два дополнительных транзистора защиты, третий резистивный делитель напряжения, третий резистор, стабилитрон, дополнительный гасящий диод, включенный обратно между вторым и третьим выводами регулятора, и промежуточный транзистор, база которого подключена к второму выводу токоограничительного резистора, эмиттер - к первому выводу регулятора, а коллектор - к среднему выводу второго резистивного делителя напряжения, крайние выводы которого соответственно подключены к базам дополнительных управляющих транзисторов, эмиттеры которых подключены к второму выводу регулятора, а коллекторы - к базам соответствующих силовых транзисторных ключей, коллекторы переключающихся транзисторов соответственно подключены через соответствующие коллекторные резисторы к базам соответствующих силовых транзисторных ключей, базы - к средним выводам соответствующих RC-цепочек, соединенных резисторными выводами с вторым выводом регулятора и емкостными - соответственно с коллекторами других переключающихся транзисторов, а эмиттеры - к первому выводу регулятора, параллельно базоэмиттерным переходам промежуточного транзистора, дополнительных управляющих транзисторов и силовых транзисторных ключей подключены шунтирующие резисторы, коллектор промежуточного транзистора через диод защиты с направлением проводимости, соответствующим направлению проводимости последовательно подключенного эмиттер-коллекторного перехода промежуточного транзистора, и через дополнительный диод защиты с направлением проводимости, соответствующим направлению проводимости последовательно подключенного базоэмиттерного перехода первого дополнительного транзистора защиты, подключен к базе первого дополнительного транзистора защиты, эмиттер которого соединен с первым выводом регулятора, а коллектор через третий резистивный делитель напряжения - с вторым выводом регулятора, средний вывод третьего резистивного делителя напряжения подключен к базе второго дополнительного транзистора защиты, эмиттер которого соединен с вторым выводом регулятора, а коллектор через третий резистор - с базой транзистора защиты, эмиттер которого соединен с третьим выводом регулятора, а коллектор через последовательно соединенные первый резистор, стабилитрон и конденсатор - с вторым выводом регулятора, причем общий вывод конденсатора и стабилитрона подключен к второму крайнему выводу первого резистивного делителя напряжения, средний вывод которого соединен с базой управляющего транзистора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru