RU2263390C2

RU2263390C2 - Dc generator voltage regulator

Info

Publication number: RU2263390C2
Application number: RU2002131985/09A
Authority: RU
Inventors: Н.П. Чумаков (RU); Н.П. Чумаков; В.Г. Петухов (RU); В.Г. Петухов
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие Специальное конструкторское бюро "Ротор"
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2005-10-27

Abstract

FIELD: electrical engineering; voltage regulation for dc generators, primarily those of off-line power supply systems.

SUBSTANCE: proposed dc generator voltage regulator has fuse, voltage measuring element, transistor switch, self-excitation relay, two diodes, overvoltage protective unit, and two resistors. Overvoltage protective unit is provided with output break contact and its measuring input is connected to third lead of voltage regulator which is connected to plus bus through series-connected transistor switch shorted out by break contact of self-excitation relay and through output break contact of overvoltage protective unit; power bus of overvoltage protective unit is connected to cathode of second diode and its common bus, to minus bus.

EFFECT: enhanced reliability of voltage regulator and protective gear.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации и регулирования напряжения электрических генераторов постоянного тока, преимущественно для генераторных установок автономных систем энергоснабжения.The invention relates to electrical engineering and can be used to stabilize and control the voltage of electric DC generators, mainly for generator sets of autonomous power supply systems.

Известен реле-регулятор Р15М-3С для электрического генератора постоянного тока, выпускаемый ОАО "Электромашина", содержащий измерительный орган УР-45, реле самовозбуждения Р6, аппарат комплексный ДМР, транзисторный ключ, выполненный на транзисторах Т1...Т3 и резисторах R7, R11, устройство защиты от повышенного напряжения, выполненное на реле Р3...Р5, резисторах R2, R3, R5, R6, диоде Д11 и стабилитроне Д12. Плюсовая шина реле-регулятора через плавкий предохранитель Пр8 соединена с выводом "+Я", предназначенным для подключения к плюсовому выводу генератора постоянного тока. Минусовая шина реле-регулятора соединена с выводом Ш2:2, предназначенным для подключения к минусовым выводам генератора постоянного тока и обмотки возбуждения. Вход измерительного органа включен между плюсовой и минусовой шинами, а выход соединен с входом транзисторного ключа, плюсовой силовой вывод которого подсоединен к плюсовой шине, а минусовой силовой вывод - к выводу Ш2:3, предназначенному для подключения к плюсовому выводу обмотки возбуждения. Устройство защиты от повышенного напряжения включено между минусовым силовым выходом транзисторного ключа и минусовой шиной [1].Known relay regulator P15M-3C for an electric DC generator manufactured by Electromashina OJSC, containing a measuring device UR-45, self-excitation relay P6, a complex DMR device, a transistor switch made on transistors T1 ... T3 and resistors R7, R11 , overvoltage protection device, made on the relay P3 ... P5, resistors R2, R3, R5, R6, diode D11 and zener diode D12. The positive bus of the relay-regulator is connected through the fuse Pr8 to the "+ I" terminal intended for connection to the positive terminal of the DC generator. The minus bus of the relay-regulator is connected to the terminal Ш2: 2, intended for connection to the minus terminals of the DC generator and the field winding. The input of the measuring body is connected between the positive and negative buses, and the output is connected to the input of the transistor switch, the positive power output of which is connected to the positive bus, and the negative power output to terminal Ш2: 3, intended for connection to the positive terminal of the field winding. An overvoltage protection device is connected between the negative power output of the transistor switch and the negative bus [1].

Недостатком такого реле-регулятора является отсутствие защиты схемы реле-регулятора при коротком замыкании плюсового вывода генератора постоянного тока на плюсовой вывод обмотки возбуждения. После срабатывания защиты от повышенного напряжения и выгорания предохранителя Пр8, под повышенным напряжением самовозбуждения генератора постоянного тока до 70 В остается вся схема реле-регулятора, включая транзисторный ключ, измерительный орган, ДМР, устройство защиты от повышенного напряжения, что приводит к выходу из строя всей схемы, рассчитанной на работу при напряжении до 29 В.The disadvantage of such a relay controller is the lack of protection of the relay controller circuit with a short circuit to the positive terminal of the DC generator to the positive terminal of the field winding. After the protection against high voltage is activated and the Pr8 fuse is blown, under the increased self-excitation voltage of the DC generator up to 70 V, the entire relay controller circuit remains, including a transistor switch, measuring element, DMR, and an overvoltage protection device, which leads to failure of the whole circuit designed for operation at voltages up to 29 V.

Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является регулятор напряжения генератора постоянного тока, содержащий плюсовую шину, соединенную через плавкий предохранитель с первым выводом регулятора напряжения, предназначенным для подключения к плюсовому выводу генератора постоянного тока, минусовую шину, соединенную со вторым выводом регулятора напряжения, предназначенным для подключения к минусовому выводу генератора постоянного тока и первому выводу обмотки возбуждения генератора постоянного тока, измерительный орган напряжения, вход которого включен между плюсовой и минусовой шинами, а выход соединен с входом транзисторного ключа, плюсовой силовой вывод которого подсоединен к плюсовой шине, а минусовой силовой вывод - к аноду первого разделительного диода, катодом подключенного к третьему выводу регулятора напряжения, предназначенному для подключения ко второму выводу обмотки возбуждения генератора постоянного тока, реле самовозбуждения, первый вывод обмотки управления которого подключен к минусовой шине, а второй вывод связан с плюсовой шиной, причем его размыкающий контакт включен через первый ограничительный резистор между плюсовой шиной и катодом первого разделительного диода, гасящий диод, подключенный катодом к катоду первого разделительного диода, а анодом - к минусовой шине, блок защиты от повышенного напряжения, вход которого включен между анодом и катодом гасящего диода, выходной замыкающий контакт блока защиты от повышенного напряжения, второй разделительный диод и второй ограничительный резистор, причем связь второго вывода обмотки управления реле самовозбуждения с плюсовой шиной осуществлена через второй разделительный диод, катод которого объединен со вторым выводом обмотки управления реле самовозбуждения и одним выводом второго ограничительного резистора, другой вывод которого подключен к первому выводу регулятора напряжения, выходной замыкающий контакт блока защиты от повышенного напряжения включен между плюсовой и минусовой шинами [2].The closest technical solution to the proposed invention is the voltage regulator of the DC generator containing a positive bus connected via a fuse to the first output of the voltage regulator, designed to connect to the positive output of the DC generator, a negative bus connected to the second output of the voltage regulator, intended for connecting to the negative terminal of the DC generator and the first terminal of the excitation winding of the DC generator, measure voltage regulator, the input of which is connected between the positive and negative buses, and the output is connected to the input of the transistor switch, the positive power output of which is connected to the positive bus, and the negative power output to the anode of the first isolation diode, the cathode connected to the third output of the voltage regulator for connecting to the second terminal of the excitation winding of the DC generator, a self-excitation relay, the first terminal of the control winding of which is connected to the negative bus, and the second terminal is connected to luss bus, and its opening contact is connected through the first limiting resistor between the positive bus and the cathode of the first isolation diode, the quenching diode connected by the cathode to the cathode of the first isolation diode, and the anode to the negative bus, an overvoltage protection unit, the input of which is connected between the anode and the cathode of the quenching diode, the output closing contact of the overvoltage protection unit, the second isolation diode and the second limiting resistor, and the connection of the second output of the relay control winding self-excitation with a positive bus is carried out through a second isolation diode, the cathode of which is combined with the second output of the self-excitation relay control winding and one output of a second limiting resistor, the other output of which is connected to the first output of the voltage regulator, the output closing contact of the overvoltage protection unit is connected between the positive and negative tires [2].

Такой регулятор напряжения не защищен надежно от аварийного режима, обусловленного замыканием второго вывода обмотки возбуждения на плюсовой вывод генератора постоянного тока, так как после выжигания предохранителя блок защиты от повышенного напряжения остается под напряжением самовозбуждения генератора постоянного тока до 70 В на неопределенное, длительное время, что приведет к перегреву и выходу из строя электроэлементов его схемы. После выхода из строя блока защиты от повышенного напряжения регулятор напряжения остается незащищенным от аварийной ситуации, обусловленной замыканием второго вывода обмотки возбуждения на плюсовой вывод генератора постоянного тока.Such a voltage regulator is not reliably protected from the emergency mode caused by the closure of the second terminal of the field winding to the positive terminal of the DC generator, since after fuse blowing, the overvoltage protection unit remains under self-excitation voltage of the DC generator up to 70 V for an indefinite, long time, which will lead to overheating and failure of electrical elements of its circuit. After failure of the overvoltage protection unit, the voltage regulator remains unprotected from an emergency caused by the closure of the second terminal of the field winding to the positive terminal of the DC generator.

Рассчитывать электроэлементы блока защиты от повышенного напряжения для работы при напряжении до 70 В также является недостатком, так как это приведет к значительному увеличению габаритов блока защиты от повышенного напряжения.It is also a drawback to calculate the electrical elements of the overvoltage protection unit for operation at voltages up to 70 V, since this will lead to a significant increase in the dimensions of the overvoltage protection unit.

Другим недостатком такого регулятора напряжения, по сравнению, в том числе и с известными схемами регуляторов напряжения, является наличие диода (первый разделительный диод), включенного последовательно с транзисторным ключом, что снижает энергоотдачу генератора постоянного тока в бортсеть на начальных оборотах генератора постоянного тока, когда при низких оборотах двигателя, являющегося приводом, возможно прекращение подзарядки аккумуляторных батарей, наличие которых в бортсети почти всегда необходимо.Another drawback of such a voltage regulator, in comparison with known voltage regulator circuits, is the presence of a diode (first isolation diode), connected in series with a transistor switch, which reduces the power output of the DC generator to the wiring at the initial speed of the DC generator, when at low engine speeds, which is the drive, it is possible to stop recharging the batteries, the presence of which in the onboard network is almost always necessary.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности регулятора напряжения и улучшения качества защиты.The technical result of the invention is to increase the reliability of the voltage regulator and improve the quality of protection.

Технический результат достигается тем, что в регуляторе напряжения генератора постоянного тока, содержащем плюсовую шину, соединенную через плавкий предохранитель с первым выводом регулятора напряжения, предназначенным для подключения к плюсовому выводу генератора постоянного тока, минусовую шину, соединенную со вторым выводом регулятора напряжения, предназначенным для подключения к минусовому выводу генератора постоянного тока и первому выводу обмотки возбуждения генератора постоянного тока, измерительный орган напряжения, вход которого включен между плюсовой и минусовой шинами, а выход соединен с входом транзисторного ключа, реле самовозбуждения, первый вывод обмотки управления которого подключен к минусовой шине, первый диод, подключенный катодом к третьему выводу регулятора напряжения, предназначенному для подключения второго вывода обмотки возбуждения генератора постоянного тока, а анодом - к минусовой шине, блок защиты от повышенного напряжения, выходной замыкающий контакт которого включен между плюсовой и минусовой шинами, второй диод, анодом подключенный к плюсовой шине, первый резистор, первый и второй выводы которого подключены соответственно к первому выводу регулятора напряжения и катоду второго диода, блок защиты от повышенного напряжения снабжен выходным размыкающим контактом, а его измерительный вход подключен к третьему выводу регулятора напряжения, который соединен с плюсовой шиной через последовательно соединенные транзисторный ключ, зашунтированный размыкающим контактом реле самовозбуждения, и выходной размыкающий контакт блока защиты от повышенного напряжения, при этом шина питания блока защиты от повышенного напряжения подключена к катоду второго диода, а его общая шина - к минусовой шине.The technical result is achieved by the fact that in the voltage regulator of the DC generator containing a positive bus connected via a fuse to the first output of the voltage regulator, designed to connect to the positive output of the DC generator, a negative bus connected to the second output of the voltage regulator, intended to be connected to the negative terminal of the DC generator and the first terminal of the excitation winding of the DC generator, voltage measuring organ, input which is connected between the positive and negative buses, and the output is connected to the input of the transistor switch, a self-excitation relay, the first output of the control winding of which is connected to the negative bus, the first diode connected by a cathode to the third terminal of the voltage regulator, designed to connect the second terminal of the excitation winding of the DC generator and the anode to the negative bus, the overvoltage protection block, the output closing contact of which is connected between the positive and negative buses, the second diode, the anode is connected connected to the positive bus, the first resistor, the first and second conclusions of which are connected respectively to the first output of the voltage regulator and the cathode of the second diode, the overvoltage protection unit is equipped with an output breaking contact, and its measuring input is connected to the third output of the voltage regulator, which is connected to the positive bus through a series-connected transistor switch, shunted by the NC contact of the self-excitation relay, and the output NC contact of the overvoltage protection unit, at The power supply line of the overvoltage protection unit is connected to the cathode of the second diode, and its common bus is connected to the negative bus.

В устройство дополнительно введены второй резистор, через который выходной замыкающий контакт блока защиты от повышенного напряжения подключен к минусовой шине, и третий диод, подключенный анодом к общей точке соединения выходного замыкающего контакта блока защиты от повышенного напряжения и второго резистора, а катодом - к третьему выходу регулятора напряжения.A second resistor is additionally introduced into the device, through which the output closing contact of the overvoltage protection block is connected to the negative bus, and the third diode connected by the anode to the common point of the output closing contact of the overvoltage protection block and the second resistor, and the cathode to the third output voltage regulator.

На фиг.1, 2 представлены электрические схемы регулятора напряжения. Регулятор 1 напряжения генератора 2 постоянного тока содержит плюсовую шину 3, соединенную через плавкий предохранитель 4 с первым выводом 5 регулятора 1 напряжения, предназначенным для подключения к плюсовому выводу 6 генератора 2 постоянного тока, минусовую шину 7, соединенную со вторым выводом 8 регулятора 1 напряжения, предназначенным для подключения к минусовому выводу 9 генератора 2 постоянного тока и первому выводу 10 обмотки возбуждения генератора 2 постоянного тока, измерительный орган 11 напряжения, вход которого включен между плюсовой шиной 3 и минусовой шиной 7, а выход соединен с входом транзисторного ключа 12, реле самовозбуждения, первый вывод обмотки 13 управления которого подключен к минусовой шине 7, первый диод 14, подключенный катодом к третьему выводу 15 регулятора 1 напряжения, предназначенному для подключения второго вывода 16 обмотки возбуждения генератора 2 постоянного тока, а анодом - к минусовой шине 7, блок 17 защиты от повышенного напряжения, выходной замыкающий контакт 18 которого включен между плюсовой шиной 3 и минусовой шиной 7, второй диод 19, анодом подключенный к плюсовой шине 3, первый резистор 20, первый и второй выводы которого подключены соответственно к первому выводу 5 регулятора 1 напряжения и катоду второго диода 19, блок 17 защиты от повышенного напряжения, снабженный выходным размыкающим контактом 21, а его измерительный вход подключен к третьему выводу 15 регулятора 1 напряжения, который соединен с плюсовой шиной 3 через последовательно соединенные транзисторный ключ 12, зашунтированный размыкающим контактом 22 реле самовозбуждения, и выходной размыкающий контакт 21 блока 17 защиты от повышенного напряжения, при этом шина питания блока 17 защиты от повышенного напряжения подключена к катоду второго диода 19, а его общая шина - к минусовой шине 7.Figure 1, 2 presents the electrical circuit of the voltage regulator. The voltage regulator 1 of the DC generator 2 contains a positive bus 3 connected through a fuse 4 to the first terminal 5 of the voltage regulator 1, intended to be connected to the positive terminal 6 of the DC generator 2, a negative bus 7 connected to the second terminal 8 of the voltage regulator 1, designed to connect to the negative terminal 9 of the DC generator 2 and the first terminal 10 of the excitation winding of the DC generator 2, the voltage measuring element 11, the input of which is connected between the pluses th bus 3 and negative bus 7, and the output is connected to the input of the transistor switch 12, a self-excitation relay, the first output of the control winding 13 of which is connected to the negative bus 7, the first diode 14 connected by a cathode to the third terminal 15 of the voltage regulator 1, intended to connect the second the output 16 of the excitation winding of the DC generator 2, and the anode to the negative bus 7, the overvoltage protection block 17, the output closing contact 18 of which is connected between the positive bus 3 and the negative bus 7, the second diode 19, the anode connected connected to the positive bus 3, the first resistor 20, the first and second conclusions of which are connected respectively to the first terminal 5 of the voltage regulator 1 and the cathode of the second diode 19, the overvoltage protection unit 17, equipped with an output breaking contact 21, and its measuring input is connected to the third the output 15 of the voltage regulator 1, which is connected to the positive bus 3 through the transistor switch 12 connected in series, bypassed by the NC contact 22 of the self-excitation relay, and the output NC contact 21 of the anti-blocking unit 17 voltage, while the power bus of the overvoltage protection unit 17 is connected to the cathode of the second diode 19, and its common bus is connected to the negative bus 7.

На фиг.1 и 3 представлены электрические схемы регулятора 1 напряжения, когда выходной размыкающий контакт 18 блока 17 защиты включен между плюсовой шиной 3 и плюсовым силовым выводом транзисторного ключа 12, а минусовой вывод транзисторного ключа 12 соединен с третьим выводом 15 регулятора 1 напряжения.Figures 1 and 3 show the electrical circuits of the voltage regulator 1, when the output breaking contact 18 of the protection unit 17 is connected between the positive bus 3 and the positive power terminal of the transistor switch 12, and the negative terminal of the transistor switch 12 is connected to the third terminal 15 of the voltage regulator 1.

На фиг.2 и 4 представлены электрические схемы регулятора 1 напряжения, когда выходной размыкающий контакт 18 блока 17 защиты включен между третьим выводом 15 регулятора 1 напряжения и минусовым силовым выводом транзисторного ключа 12, а плюсовой силовой вывод транзисторного ключа 12 соединен с плюсовой шиной 3.Figures 2 and 4 show the electrical circuits of the voltage regulator 1 when the output breaking contact 18 of the protection unit 17 is connected between the third terminal 15 of the voltage regulator 1 and the negative power terminal of the transistor switch 12, and the positive power terminal of the transistor switch 12 is connected to the positive bus 3.

На фиг.3, 4 представлены электрические схемы регулятора напряжения, когда в его устройство дополнительно введены второй резистор 23, через который выходной замыкающий контакт 18 блока 17 защиты от повышенного напряжения подключен к минусовой шине 7, и третий диод 24, подключенный анодом к общей точке соединения выходного замыкающего контакта 18 блока 17 защиты от повышенного напряжения и второго резистора 23, а катодом - к третьему выходу 15 регулятора 1 напряжения.Figure 3, 4 shows the electric circuits of the voltage regulator when a second resistor 23 is additionally introduced into its device, through which the output closing contact 18 of the overvoltage protection block 17 is connected to the negative bus 7, and the third diode 24 connected by the anode to a common point connecting the output making contact 18 of the overvoltage protection block 17 and the second resistor 23, and the cathode to the third output 15 of the voltage regulator 1.

Регулятор 1 напряжения генератора 2 постоянного тока работает следующим образом.The voltage regulator 1 of the DC generator 2 operates as follows.

При повышении частоты вращения генератора 2 постоянного тока идет процесс его самовозбуждения по цепи: плюсовой вывод 6 генератора 2 постоянного тока - первый вывод 5 регулятора 1 напряжения - плавкий предохранитель 4 - выходной размыкающий контакт 21 блока защиты 17 от повышенного напряжения размыкающий контакт 22 реле самовозбуждения - обмотка возбуждения генератора 2 постоянного тока - минусовой вывод 9 генератора 2 постоянного тока. После включения реле самовозбуждения, которое происходит при выходном напряжении генератора 2 постоянного тока ниже напряжения уставки, поддерживаемого напряжения регулятором 1 напряжения, шунтирование размыкающим контактом 22 реле самовозбуждения, транзисторного ключа 12 прекращается и ток возбуждения генератора 2 постоянного тока протекает через открытый транзисторный ключ 12. При превышении выходного напряжения генератора 2 постоянного тока напряжения уставки регулятора 1 напряжения по сигналу измерительного органа 11 напряжения транзисторный ключ 12 закрывается и ток возбуждения генератора 2 постоянного тока и его выходное напряжение понижаются. Первым диодом 14 обеспечивается шунтирование тока обмотки возбуждения генератора 2 постоянного тока в момент закрытого состояния транзисторного ключа 12. Как только выходное напряжение генератора 2 постоянного тока становится ниже напряжения уставки регулятора 1 напряжения, транзисторный ключ 12 откроется. Таким образом, выходное напряжение генератора 2 постоянного тока поддерживается на заданном уровне.With an increase in the speed of rotation of the DC generator 2, the process of its self-excitation takes place along the circuit: positive terminal 6 of the DC generator 2 - the first terminal 5 of the voltage regulator 1 - fuse 4 - output NC contact 21 of the overvoltage protection block 17 NC contact 22 self-excitation relay - the excitation winding of the DC generator 2 - negative terminal 9 of the DC generator 2. After turning on the self-excitation relay, which occurs when the output voltage of the DC generator 2 is lower than the setpoint voltage supported by the voltage by voltage regulator 1, the bypass contact 22 of the self-excitation relay, transistor switch 12 is stopped and the excitation current of the DC generator 2 flows through the open transistor switch 12. When exceeding the output voltage of the DC generator 2 voltage settings of the voltage regulator 1 by the signal of the measuring body 11 voltage tr nzistorny switch 12 is closed and the excitation current of the generator 2 and the DC output voltage is lowered. The first diode 14 provides shunting of the excitation winding current of the DC generator 2 at the moment the transistor switch 12 is closed. As soon as the output voltage of the DC generator 2 falls below the set voltage of the voltage regulator 1, the transistor switch 12 opens. Thus, the output voltage of the DC generator 2 is maintained at a predetermined level.

При аварийном режиме, обусловленном замыканием второго вывода 16 обмотки возбуждения на плюсовой вывод 6 генератора 2 постоянного тока, происходит неуправляемый рост выходного напряжения генератора 2 постоянного тока, срабатывает блок 17 защиты от повышенного напряжения, при этом его выходной замыкающий контакт 18 закорачивает плюсовую шину 3 на минусовую шину 7 регулятора 1 напряжения, а его выходной размыкающий контакт обесточивает плюсовой силовой вывод транзисторного ключа 12, в случае выполнения схемы регулятора 1 напряжения по фиг.1 или минусовой силовой вывод транзисторного ключа 12, в случае выполнения схемы регулятора 1 напряжения по фиг.2. При закорачивании плюсовой шины 3 и минусовой шины 7 происходит выгорание плавкого предохранителя 4 по цепи: плюсовой 6 генератора 2 постоянного тока - первый вывод 5 регулятора 1 напряжения - плавкий предохранитель 4 - замкнутый контакт 18 блока 17 защиты от повышенного напряжения - минусовая шина 7 - второй вывод 8 регулятора 1 напряжения - минусовой вывод 9 генератора 2 постоянного тока.In emergency mode, due to the closure of the second terminal 16 of the field winding to the positive terminal 6 of the DC generator 2, an uncontrolled increase in the output voltage of the DC generator 2 occurs, the overvoltage protection unit 17 is activated, while its output make contact 18 closes the positive bus 3 by the negative bus 7 of the voltage regulator 1, and its output opening contact de-energizes the positive power output of the transistor switch 12, in the case of the voltage regulator 1 circuit of FIG. 1 minus the power output of the transistor switch 12, in the case of the circuit of the voltage regulator 1 of FIG. When shorting positive bus 3 and negative bus 7, fuse 4 burns out along the circuit: positive 6 of DC generator 2 - first terminal 5 of voltage regulator 1 - fuse 4 - closed contact 18 of overvoltage protection block 17 - negative bus 7 - second terminal 8 of voltage regulator 1 — negative terminal 9 of DC generator 2.

После выгорания плавного предохранителя 4 обесточивается обмотка 13 реле самовозбуждения и плюсовая шина 3 регулятора 1 напряжения, при этом, если регулятор 1 напряжения выполнен по схеме, приведенной на фиг.2, то вся схема регулятора 1 напряжения отключается от повышенного напряжения самовозбуждения генератора 2 постоянного тока, за исключением блока 17 защиты от повышенного напряжения, который удерживается в сработанном состоянии выходным напряжением генератора 2 постоянного тока через первый резистор 20, если же регулятора 1 напряжения выполнен по схеме, приведенной на фиг.1, то под повышенным напряжением самовозбуждения генератора 1 постоянного тока дополнительно остается минусовой силовой вывод транзисторного ключа 12, но это не приводит к аварийным режимам, так как измерительный орган 11 напряжения обесточен и его выход закрыт, поэтому через коллектор-базовый переход транзистора, включенного в прямом направлении, и резистор транзисторного ключа 12 ток не протекает.After fuse 4 fuses, the self-excitation relay coil 13 and positive bus 3 of voltage regulator 1 are de-energized, while if voltage regulator 1 is made according to the circuit shown in Fig. 2, the entire circuit of voltage regulator 1 is disconnected from the increased voltage of self-excitation of DC generator 2 , with the exception of the overvoltage protection unit 17, which is kept in the operating state by the output voltage of the DC generator 2 through the first resistor 20, if, however, the voltage regulator 1 completed according to the circuit shown in Fig. 1, then under increased self-excitation voltage of the DC generator 1, the minus power output of the transistor switch 12 remains additionally, but this does not lead to emergency conditions, since the voltage measuring element 11 is de-energized and its output is closed, therefore, through the collector is the base junction of the transistor turned on in the forward direction and the resistor of the transistor switch 12 does not flow.

Работоспособность блока 17 защиты от повышенного напряжения, после выгорания плавкого предохранителя 4 и в условиях повышенного выходного напряжения генератора 2 постоянного тока, обеспечивается включением в цепь питания его схемы первого резистора 20. Для блока 17 защиты от повышенного напряжения высокое напряжение на входе не представляется опасным.The operation of the overvoltage protection block 17, after the fuse 4 burns out and in the conditions of the increased output voltage of the DC generator 2, is ensured by the inclusion of the first resistor 20 in the circuit of its circuitry. For the overvoltage protection block 17, a high input voltage does not seem dangerous.

В случае аварийной ситуации, приводящей к неуправляемому росту выходного напряжения генератора 2 постоянного тока, вследствие отказа какого-либо элемента схемы регулятора 1 напряжения, блок 17 защиты от повышенного напряжения срабатывает и его выходной замыкающий контакт 18 выжигает плавкий предохранитель 4, после чего питание обмотки возбуждения генератора 2 постоянного тока прекращается и генератор 2 постоянного тока полностью развозбуждается. Таким образом, обеспечивается защита бортсети, которую питает генератор 2 постоянного тока, и исправных элементов схемы регулятора 1 напряжения.In the event of an emergency leading to an uncontrolled increase in the output voltage of the DC generator 2, due to the failure of any element of the voltage regulator 1 circuit, the overvoltage protection unit 17 is activated and its output make contact 18 burns out the fuse 4, after which the excitation winding the DC generator 2 is stopped and the DC generator 2 is fully excited. Thus, the protection of the flight network, which is supplied by the DC generator 2, and serviceable elements of the circuit of the voltage regulator 1, is ensured.

Защита регулятора 1 напряжения от переполюсовки генератора 2 постоянного тока может быть обеспечена техническим решением, примененным в аналоге [1]: включением диодов Д1...Д7 между плюсовой шиной 3 и минусовой шиной 7 в обратном направлении. Когда генератор 2 постоянного тока самовоозбуждается в обратном направлении, через размыкающий контакт 22 реле самовоозбуждения, произойдет выгорание плавного предохранителя 4 через диоды Д1...Д7, работающие, в этом случае, в прямом направлении, после чего регулятор 1 напряжения обесточивается, а генератор 2 постоянного тока развозбуждается.Protection of the voltage regulator 1 from the polarity reversal of the DC generator 2 can be provided by the technical solution used in the analogue [1]: by switching on the diodes D1 ... D7 between the positive bus 3 and the negative bus 7 in the opposite direction. When the DC generator 2 self-excites in the opposite direction, through the opening contact 22 of the self-excitation relay, the fuse 4 blows out through the diodes D1 ... D7, working, in this case, in the forward direction, after which the voltage regulator 1 is de-energized, and the generator 2 DC current is excited.

Таким образом, в предложенном техническом решении достигнут положительный технический результат, заключающийся в повышении надежности регулятора 1 напряжения путем исключения аварийного режима работы электроэлементов схемы блока 17 защиты от повышенного напряжения при повышенном выходном напряжении генератора 2 постоянного тока, обусловленном замыканием второго вывода 16 обмотки возбуждения на плюсовой вывод 6.Thus, in the proposed technical solution, a positive technical result was achieved, which consists in increasing the reliability of the voltage regulator 1 by eliminating the emergency mode of operation of the electrical elements of the circuit of the block 17 for protection against high voltage with an increased output voltage of the DC generator 2, due to the closure of the second terminal 16 of the excitation winding to positive pin 6.

Работа регулятора 1 напряжения, приведенного на фиг.3 и 4, не отличается от работы регулятора 1 напряжения, приведенного на рисунках 1 и 2. Однако, если аварийная ситуация вызвана отказом элементов регулятора 1 напряжения и произошла при низкой частоте вращения якоря генератора 2 постоянного тока, то возможна ситуация, когда энергии генератора 2 постоянного тока окажется недостаточно для надежного выжигания плавкого предохранителя 4 с первого срабатывания блока 17 защиты от повышенного напряжения. В этой ситуации произойдет резкое снижение выходного напряжения генератора 2 постоянного тока, что приведет к отключению блока 17 защиты от повышенного напряжения и отключению реле самовозбуждения, а это, в свою очередь, вызовет повторное самовозбуждение генератора 2 постоянного тока и повторное срабатывание блока 17 защиты от повышенного напряжения для выжигания плавкого предохранителя 4. При постоянной низкой частоте вращения якоря генератора 2 постоянного тока может быть циклическое повторение вышеописанных процессов. Чтобы этого не происходило, последовательно в цепь выгорания включен второй резистор 23, образующий с сопротивлением плавкого предохранителя 4 делитель напряжения на момент выжигания плавкого предохранителя 4. Напряжение, снимаемое с второго резистора 23, через третий диод 24 поступает на обмотку возбуждения генератора 2 постоянного тока, что позволяет увеличить энергоотдачу генератора 2 постоянного тока на момент выжигания плавкого предохранителя 4 и выжечь его с первого срабатывания блока защиты от повышенного напряжения.The operation of the voltage regulator 1 shown in Figs. 3 and 4 does not differ from the operation of the voltage regulator 1 shown in Figs. 1 and 2. However, if the emergency situation is caused by a failure of the elements of the voltage regulator 1 and occurs at a low rotation speed of the armature of the DC generator 2 , a situation is possible when the energy of the DC generator 2 is not enough to reliably burn the fuse 4 from the first operation of the overvoltage protection unit 17. In this situation, there will be a sharp decrease in the output voltage of the DC generator 2, which will turn off the overvoltage protection unit 17 and turn off the self-excitation relay, and this, in turn, will cause the self-excitation of the DC generator 2 and the second protection unit 17 to react again voltage for burning fuse 4. At a constant low frequency of rotation of the armature of the generator 2 direct current can be a cyclic repetition of the above processes. To prevent this from happening, a second resistor 23 is connected in series to the burnout circuit, forming a voltage divider with fuse resistance 4 at the time of fusing 4. The voltage removed from the second resistor 23 is supplied to the excitation winding of the DC generator 2 through the third diode 24, which allows to increase the energy output of the DC generator 2 at the time of fuse 4 firing and burn it from the first operation of the overvoltage protection unit.

Таким образом, предложенным техническим решением по п.2 формулы изобретения улучшено качество защиты от повышенного выходного напряжения генератора 2 постоянного тока, обусловленного отказом какого-либо элемента схемы регулятора 1 напряжения при пониженной частоте вращения генератора 2 постоянного тока.Thus, the proposed technical solution according to claim 2 of the claims improves the quality of protection against increased output voltage of the DC generator 2, due to the failure of any element of the circuit of the voltage regulator 1 at a reduced speed of the DC generator 2.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Реле-регулятор Р15М-3С, Р15М-3С. 000.1. Relay regulator P15M-3C, P15M-3C. 000

2. Авторское свидетельство СССР №1262683, МКИ Н 02 Р 9/30.2. USSR author's certificate No. 1262683, MKI N 02 P 9/30.

Claims

1. The voltage regulator of the DC generator containing a positive bus connected through a fuse to the first output of the voltage regulator, intended to be connected to the positive terminal of the DC generator, a negative bus connected to the second terminal of the voltage regulator, intended to be connected to the negative terminal of the direct current generator current and the first output of the excitation winding of the DC generator, a measuring voltage organ whose input is connected between the plus and minus by buses, and the output is connected to the input of the transistor switch, a self-excitation relay, the first output of the control winding of which is connected to the negative bus, the first diode connected by the cathode to the third output of the voltage regulator, designed to connect the second output of the excitation winding of the DC generator, and the anode to the negative bus, overvoltage protection unit, the output closing contact of which is connected between the plus and minus buses, the second diode connected to the plus bus by the anode, the first resistor, the first the second terminals of which are connected respectively to the first terminal of the voltage regulator and the cathode of the second diode, characterized in that the overvoltage protection unit is equipped with an output breaking contact, and its measuring input is connected to the third terminal of the voltage regulator, which is connected to the positive bus via a transistor switch connected in series shunted by the NC contact of the self-excitation relay, and the output NC contact of the overvoltage protection unit, while the power supply bus of the unit overvoltage protection is connected to the cathode of the second diode, and its common bus is connected to the negative bus.

2. The voltage regulator according to claim 1, characterized in that a second resistor is introduced into it, through which the output make contact of the overvoltage protection unit is connected to the negative bus, and the third diode connected by the anode to the common connection point of the output make contact of the protection unit from increased voltage and a second resistor, and the cathode to the third output of the voltage regulator.