PL149249B1 - Układ elektroniczny regulatora napięcia prądnicy bocznikowej samowzbudnej prądu stałego - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY 149 249

POLSKA

RZECZPOSPOLITA

LUDOWA

Patent dodatkowy do patentu nr--Int. Cl.4 _G05F i_/56

Zgłoszono: 85 06 21 (P. 254135) H02P9/44

Pierwszeństwo--URZĄD

PATENTOWY

PRL

Zgłoszenie ogłoszono: 87 01 12

Opis patentowy opublikowano: 1990 06 30

Twórca wynalazku: Jacek Szymiczek

Uprawniony z patentu: Przedsiębiorstwo Mechanizacji, Automatyzacji i Elektroniki Górniczej „Polmag-Emag“ Zakład Elektroniki Górniczej,

Tychy (Polska)

Układ elektroniczny regulatora napięcia prądnicy bocznikowej samowzbudnej prądu stałego

Przedmiotem wynalazku jest układ elektroniczny regulatora napięcia prądnicy bocznikowej samowzbudnej prądu stałego przeznaczony do stabilizacji napięcia wyjściowego w zależności od zmian prędkości obrotowej prądnicy w jej nominalnym zakresie, od zmian prądu obciążenia i od wpływu czynników środowiskowych, takich jak temperatura, wibracje i atmosfera korozyjna.

W znanych układach stabilizacji napięcia prądnic bocznikowych samowzbudnych prądu stałego stosuje się powszechnie regulatory elektromechaniczne z przekaźnikiem wibracyjnym. Mają one dobrą odporność na temperaturę, ale dużą wrażliwość na zanieczyszczenia i wibracje lub udary mechaniczne. Ich gwarantowany czas pracy jest względnie krótki ze względu na trwałość elementu wibrującego. Wady regulatorów elektromechanicznych wyeliminowano przez zastosowanie regulatorów elektronicznych, które sterują średni prąd wzbudzenia prądnicy w zależności od poziomu napięcia wyjściowego. W regulatorach tych element kluczujący elektromechaniczny zastępuje się kluczem elektronicznym. Większość regulatorów elektronicznych posiada parametryczny sposób pomiaru napięcia wyjściowego poprzez porównanie napięcia wyjściowego z napięciem na elemencie stabilizacyjnym, np. diodzie Zenera. Wadą tych regulatorów jest na ogół duża wrażliwość na wahania temperatury. Inne regulatory posiadają połączony w szereg z obciążeniem rezystor i diodę oraz równolegle do nich włączony elektroniczny czujnik prądu. Wadami tych regulatorów są trudności w spełnieniu szczególnych wymagań technicznych dotyczących stanów awaryjnych, zwarć lub specjalnych przypadków wzbudzania się prądnicy.

Według wynalazku układ regulatora ma elektroniczny czujnik prądu połączony z członem wzmacniającym poprzez szeregowe połączenie pierwszej diody, przerzutnika i diody stabilizacyjnej. Z diodą połączony jest elektroniczny klucz, którego wyjście połączone jest z wejściem przerzutnika. Posiada również dodatkowy elektroniczny czujnik prądu zwarcia włączony równolegle do rezystora i diody, którego wyjście połączone jest z wejściem członu wzmacniającego. Układ

149 249 regulatora według wynalazku zapewnia ładowanie baterii akumulatorów ustalonym prądem pracując wówczas w reżimie stabilizatora prądu. Dodatkowo układ zabezpiecza prądnicę przed skutkami zwarcia ograniczając prąd zwarciowy do wartości bezpiecznej.

Układ regulatora według wynalazku pokazany jest w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowo-ideowy układu.

Jak pokazano na rysunku układ ma połączony w szereg z obciążeniem rezystor R i diodę D oraz równolegle do nich włączony elektroniczny czujnik prądu CP. Wyjście elektronicznego czujnika prądu CP poprzez szeregowe połączenie innej diody Dl, przerzutnika P, diody stabilizacyjnej DZ i członu wzmacniającego W połączone jest z kluczującym elementem wykonawczym K, który jest połączony z uzwojeniem wzbudzenia prądnicy G. Z diodą D połączony jest elektroniczny klucz UP, którego wyjście połączone jest z wejściem przerzutnika P. Równolegle do rezystora R i diody D włączony jest dodatkowy elektroniczny czujnik prądu zwarcia CZ, którego wyjście połączone jest z wejściem członu wzmacniającego W.

Mierzone napięcie wyjściowe doprowadzone jest na wejście przerzutnika P poprzez elektroniczny klucz UP sterowany bezpośrednio napięciem twornika prądnicy G w celu zapewnienia pewnego wzbudzenia prądnicy G przy pracy bez obciążenia z baterią akumulatorów. Zastosowanie w układzie przerzutnika P zapewnia optymalne warunki pracy kluczującego elementu wykonawczego K bez oscylacji i z określoną częstotliwością. Dioda D zapobiega przepływowi prądu zwrotnego z akumulatora do prądnicy G przy jej postoju. Elektroniczny czujnik prądu CP mierzy spadek napięcia na diodzie D oraz rezystorze R i generuje sygnał ograniczający prąd wyjściowy do wartości nastawionej. Elektroniczny czujnik prądu CP oddziaływuje na wejście przerzutnika P poprzez pierwszą diodę Dl. W przypadku stanu zwarcia od strony obciążenia znika w układzie większość napięć ustalonych. Pomiar prądu zwarcia przejmuje wówczas dodatkowy elektroniczny czujnik prądu zwarcia CZ, który oddziaływuje bezpośrednio na kluczujący element wykonawczy K poprzez człon wzmacniający W z pominięciem przerzutnika P. Pomiędzy przerzutnik P i człon wzmacniający W jest wprowadzona dioda stabilizacyjna DZ o określonym napięciu przewodzenia w celu wyellminowania szkodliwych skutków stanów nieustalonych w czasie wzbudzania się prądnicy G, a tym samym w celu poprawienia parametrów wzbudzenia.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ elektroniczny regulatora napięcia prądnicy bocznikowej samowzbudnej prądu stałego, posiadający pęłączony w szereg z obciążeniem rezystor i diodę oraz równolegle do nich włączony elektroniczny czujnik prądu, który poprzez człon wzmacniający i kluczujący element wykonawczy połączony jest z uzwojeniem wzbudzenia prądnicy, znamienny tym, że elektroniczny czujnik prądu (CP) połączony jest z członem wzmacniającym (W) poprzez szeregowe połączenie pierwszej diody (Dl), przerzutnika (P) i diody stabilizacyjnej (DZ), przy czym z diodą (D) połączony jest elektroniczny klucz (UP), którego wyjście połączone jest z wejściem przerzutnika (P), a równolegle do rezystora (R) i diody (D) włączony jest dodatkowy elektroniczny czujnik prądu zwarcia (CZ), którego wyjście połączone jest z wejściem członu wzmacniającego (W).