CS209694B1 - Bezkontaktní regulátor napětí alternátoru s řízeným spínačem a proudovou ochranou - Google Patents

Description

(54) Bezkontaktní regulátor napětí alternátoru s řízeným spínačem a proudovou ochranou

Vynález se týká zapojení bezkontaktního regulátoru napětí alternátorů s řízeným spínačem s proudovou ochranou zaručující spolehlivou funkci v daném rozsahu provozních teplot a při napájecím napětí od 3 V.

Známá zapojení regulátorů napětí alternátorů jsou převážně releová a proto nezaručují spolehlivou funkci s požadovanou přesností regulovaného napětí £ 0,1 V v celém rozsahu provozních teplot -40 °C až +125 °C.

Nevýhodou kontaktního, např. reléového regulátoru je, že při spínání a vypínání kontaktů, zapínání a vypínání buzení relé, se opalují kontakty a zhoršuje se spolehlivost funkce spínání i vypínání působením proudových a napětových špiček. Další nevýhodou reléových regulátorů je, že při jejich činnosti vznikají napětové špičky v elektrické síti, které nepříznivě působí na činnost ostatních elektronických systémů. Mimo to releové systémy regulátorů nezaručují spolehlivou funkci v požadovaném rozmezí £ 0,1 V v daných provozních podmínkách.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení bezkontaktního regulátoru napětí alternátorů s řízeným spínačem a s proudovou ochranou, jehož podstatou je, že na svorku zdroje elektrického napětí je připojena jedna elektroda řízeného spínače, na jehož druhou elektrodu je připojeno buzení alternátoru, který je druhým vývodem připojen přes snímací odpor na společnou svorku elektrického napětí.

Dále je na svorku elektrického napětí připojen přímo jeden odporový dělič a přes odpor druhý odporový dělič paralelně ke zdroji referenčního napětí. Na uzly odporových děličů jsou napojeny vstupy klopného obvodu, který je jednou elektrodou připojen na vstup řízeného spínače, a druhou elektrodou je připojen na společnou svorku elektrického napětí. Obvod proudové ochrany je připojen jedním vývodem na vstup referenční úrovně klopného obvodu, druhým na společnou svorku a je vstupem připojen k uzlu, který je mezi buzením alternátoru a sériovým odporem připojeným mezi buzení alternátoru a společnou svorku elektrického napětí.

Zapojení podle vynálezu je popsáno pomocí příkladu a výkresu. Výkres znázorňuje schéma zapojení bezkontaktního regulátoru napětí alternátorů s řízeným spínačem a proudovou ochranou.

Na svorku £ elektrického napětí je připojeno napájení řízeného spínače RS , na jehož výstup je připojeno buzení alternátoru BA, které je přes odpor připojeno na společnou svorku 1_, Dále je na svorku _1_ připojen odporový dělič Rj , £2 a přes odpor R5 odporový dělič R 3 , R 4 , přičemž jsou oba děliče připojeny na společnou svorku 7_.

Na odporovém děliči R 3, R4 je udržováno konstantní napětí zdrojem referenčního napětí RN, např. Zenerovou diodou. Přes vstup £ řízeného spínače RS je napájen klopný obvod K0, jehož vstupy jsou připojeny na uzly £, £ odporových děličů R3, R4 a R-j , £2» přičemž odpor £2 slouží k nastavení rozhodovací úrovně regulovaného napětí, které je udržováno na svorce _1_. Druhý vývod klopného obvodu K0 je připojen na společnou svorku 7.

Obvod proudové ochrany PO je připojen jedním vývodem na svorku £ odporového děliče referenčního napětí realizovaného odpory £3, £4, druhým vývodem na společnou svorku 7 a jeho vstup je připojen na uzel £ mezT buzením alternátoru BA a snímacím odporem B.6 · Odpor £7 zapojený na svorky £, £ a kondensátory £1 , £2» £.3» £4 zapojené paralelně k odporům Rj , R_2, £3» £4 nejsou pro základní činnost zapojení podle vynálezu nezbytné, avšak jejich prostřednictvím lze ovlivnit funkční vlastností zapojení.

Po připojení zdroje elektrického napětí na svorku £ vytvoří se v uzlech £, £ odporových děličů R3, £4 a Rj, £2 určité úrovně napětí, přičeníz napětí v uzlu £ je přímo úměrné hodnotě napětí na svorce £ napájecího zdroje, zatímco napětí v uzlu £ je konstantní dané poměrem odporů £3, £4, pokud napětí na svorce 1 je větší než hodnota referenčního napětí získávaná ze zdroje referenčního napětí RN.

Je-li napětí v uzlu £ větší než napětí v uzlu 6, je klopný obvod KO otevřen a protéká jím proud přes vstup £ řízeného spínače ££, který se tímto proudem otevře a jeho výstupní proud protéká buzením alternátoru BA a přes sériový odpor Rg na společnou svorku £.

V případe, že vlivem zvýšení napětí na svorce 1, zvýší se napětí v uzlu £ na úroveň potřebnou pro překlopení klopného obvodu KO, se tento uzavře, přestane jím protékat proud a současně i řízeným spínačem RS, a tím i buzením alternátoru BA, čímž se alternátor odbudí a přestane dávat výkon do napájené sítě. Při opětném poklesu napětí na svorce £, resp v napájené síti alternátoru, na regulovanou úroveň vlivem zatížení sítě, poklesne napětí v uzlu £ pod stanovenou úroveň a klopný obvod KO se překlopí do původního stavu, kdy je otevřen, s ním se otevře i řízený spínač RS a buzením alternátoru BA a také odporem £5 opět protéká proud a alternátor pracuje na plný výkon.

Spínání a vypínání klopného obvodu KO a s ním i řízeného spínače RS se cyklicky opakuje v rytmu kolísání napětí na svorce 1, resp v rytmu změny napětí na alternátoru, či elektrické síti, na kterou je bezkontaktní regulátor napojen.

Claims (2)

PŘEDMĚT V

1. Bezkontaktní regulátor napětí alternátorů s řízeným spínačem a proudovou ochranou pozůstávající z klopného obvodu, řízeného spínače, obvodu referenčního napětí a vazebních členů, vyznačený tím, že na svorku /1/ zdroje elektrického napětí je připojena jedna elektroda řízeného spínače /RS/, na jehož druhou elektrodu /2/ je připojeno buzení alternátoru /BA/, které je druhým vývodem připojeno přes snímací odpor /R$/ na společnou svorku /7/ zdroje elektrického napětí, dále je na svorku /1/ zdroje elektrického napětí přímo připojen první odporový dělič /Rj» R2/ ^a přes odpor /R5/ obvod referenčního napětí /RN/,

Obvod proudové ochrany PQ chrání buzeni alternátoru BA proti proudovému přetěžování, zvláště v itěch případech, kdy alternátor při malých otáčkách je nadměrně zatížen a jeho buzením protéká proud vyšší než je přípustná mezní hodnota. Obvod proudové ochrany pracuje tím způsobem, vytvoří-lí se vlivem nadměrného proudu na snímacím odporu Rg úbytek dostačující k reakcí obvodu proudové ochrany £0, se tento uvede do činnosti a sníží napětí v uzlu £ na hodnotu menší než 0,6 V, Čímž uzavře klopný obvod KO a s ním i řízený spínač RS , takže buzením alternátoru přestane protékat proud bez ohledu na úroveň napětí na svorce £, resp, v uzlu £.

Proudovým omezením v buzení alternátoru se však sníží i úbytek napětí v uzlu £ na podlimitní úroveň a ochranný obvod PO se uzavře. Tím se otevře klopný obvod KO, s ním i řízený spínač RS a opět začne protékat proud buzením alternátoru BA a pokud nepřesáhne stanovený limit, bude obvod proudové ochrany PO uzavřen v pohotovostním stavu do té doby, pokud napětí v uzlu £ dosáhne stanovené úrovně pro reakci obvodu proudové ochrany PO.

Odpor £7 s louži: k nastavení pracovních podmínek řízeného spínače RS. Pro činnost bezkontaktního regulátoru dle vynálezu není však nezbytně nutný,'stejně jako kondenzátory £1 , £2» £3, £4» které slouží k úpravě dynamických vlastností vazebních obvodů, odporových děličů £j, £2 a £3, £4 a také klopného obvodu KO, u kterého lze jimi řídit napěťovou i časovou hysterezi překlápění klopného obvodu KO.

Zapojení bezkontaktního regulátoru napětí alternátorů s řízeným spínačem a proudovou ochranou je určeno zejména pro regulátory napětí alternátorů v motorových vozidlech všech úrovní napětí, např. 6 V, 12 V, 24 V. Kromě toho lze zapojení využít í pro alternátorové čí dynamové zdroje napáječe elektrických sítí, pokud buzení je napájeno stejnosměrným proudem. Dále je zapojení vhodné také pro alternátorové či dynamové stacionární nebo mobilní nabíječky.akumulátorů a jiná zařízení, kde je nutné udržovat konstantní napětí elektrické sítě.

Y N Á L E Z U k němuž paralelně je zapojen druhý odporový dělič /R3, R4/, přičemž na uzly odporových děličů /6, 5/ jsou připojeny vstupy klopného obvoku /KO/, který je jednou elektrodou připojen na vstup řízeného spínače /RS/ a druhou elektrodou na společnou svorku /7/ zdroje elektrického napětí.

2, Bezkontaktní regulátor napětí alternátorů dle bodu 1, vyznačený tím, že mezí uzel /5/ druhého odporového děliče a společnou svorku /7/ zdroje elektrického napětí je připojen obvod proudové ochrany /PO/, jehož vstup je připojen na uzel /3/ mezi buzením alternátoru /BA/ a snímacím odporem /r₆/.