SU137159A1

SU137159A1 - Automatic voltage regulator

Info

Publication number: SU137159A1
Application number: SU618916A
Authority: SU
Inventors: М.Н. Фесенко
Original assignee: М.Н. Фесенко
Priority date: 1959-02-07
Filing date: 1959-02-07
Publication date: 1960-11-30

Description

В ОСНОВНОМ авт. св. № 121495 описан автоматический регул тор напр жени дл генераторов посто нного и переменного тока с самовозбуждением . Измерительный орган этого регул тора выполнен в виде нелинейного моста с нелинейным элементом, представл ющим собой управл емый кристаллический триод, напр жение между эмиттером и коллектором которого подано на вход регулирую1у,его органа, собранного на составных кристаллических триодах.BASIC Auth. St. No. 121495 describes an automatic voltage regulator for direct and alternating current generators with self-excitation. The measuring organ of this regulator is made in the form of a nonlinear bridge with a nonlinear element, which is a controlled crystal triode, the voltage between the emitter and collector of which is fed to the control input of its organ assembled on composite crystalline triodes.

Насто щее изобретение представл ет собой дальнейщее развитие основного изобретени и имеет целью повысить эффективность работы описанного регул тора.The present invention is a further development of the main invention and aims to improve the efficiency of the described controller.

Основной особенностью регул тора, составл ющего предмет зависимого авторского свидетельства, вл етс включение в цепь эмиттера триода измерительного органа сопротивлени обратной св зи, через кото-рое осуществл етс питание регулирующего органа. С помощью этого сопротивлени обеспечиваетс компенсаци изменени тока нагрузки и скорости вращени генератора.The main feature of the regulator, which is the subject of a dependent author's certificate, is the inclusion in the emitter circuit of a triode measuring organ of feedback resistance, through which the regulator is powered. With this resistance, the load current and the rotational speed of the generator are compensated.

С целью расширени области применени регул тора по мощности и регулируемому напр жению, регулирующий орган предлагаетс выполнить на нескольких последовательно включенных составных триодах , эмиттер-коллекторный переход которых щунтирован активным сопротивлением.In order to broaden the scope of application of a power and adjustable voltage controller, the regulator is proposed to perform on several series-connected composite triodes, the emitter-collector junction of which is bypassed by active resistance.

На чертеже приведена принципиальна электрическа схема предлагаемого автоматического регул тора напр жени генератора посто нного тока.The drawing shows the principal electrical circuit of the proposed automatic voltage regulator of the dc generator.

Измерительный орган ИО регул тора выполнен в виде нелинейного .моста, состо щего из кремниевого стабилитрона Д,. полупроводникового триода Я7„ и сопротивлений R, Rz, RZ и/,,,, из которых последнее представл ет собой сопротивление обратной св зи. По№ 137159- 2 следовательно с кремниевым стабилитроном Д может быть включено либо термосопротивление, либо обычное сопротивление R (показано пунктиром) дл осуществлени различной степени термокомпенсации. Регулируемое напр жение непосредственно питает нелинейный мост. Выходным сигналом измерительного органа вл етс напр жение между эмиттером и коллектором триода ЯГ„.The measuring organ of the IO controller is made in the form of a nonlinear bridge consisting of a silicon Zener diode D ,. the semiconductor triode H7 and the resistances R, Rz, RZ and / ,,, of which the latter is the feedback resistance. No. 137159-2 therefore, with a silicon Zener diode D, either the thermal resistance or the usual resistance R (shown in dotted lines) can be switched on to achieve different degrees of thermal compensation. Adjustable voltage directly feeds the non-linear bridge. The output signal of the measuring organ is the voltage between the emitter and the collector of the LPG triode.

Регулирующий, орган РО состоит из двух (или большего числа) составных триодов ЯГ - ПТ и ЯГз - Я74, добавочного сопротивлени If и потенциометра Я. Обмотка возбуждени ОВ генератора Г включена в коллекторную цепь второго составного триода и шунтирована полупроводниковым диодом Д, выполн ющим роль разр дного сопротивлени . Питание цепи возбуждени генератора осуществл етс от генератора через сопротивление обратной св зи R,,. по току возбуждени измерительного органа.The regulator, the RO body, consists of two (or more) composite YAG-PT and YGZ-Ya74 triodes, If additional resistance and I. Meter potentiometer. The exciter winding of the generator G is connected to the collector circuit of the second triode diode and is shunted discharge resistance. The generator excitation circuit is supplied from the generator through the feedback resistance R ,,. on the excitation current of the measuring organ.

Введение J бpaтнoй св зи по току возбуждени обеспечивает компенсацию регулируемого напр жени но скорости вращени кор генератора , нагрузке и температуре. Соответствующим подбором сопротивлени обратной св зи „ можно добитьс полной компенсации -т. е. добитьс посто нства напр жени на зажимах генератора при изменении скорости вращени кор генератора и нагрузки. Дальнейшее увеличение сопротивлени обратной св зи приводит к перекомпенсации, т. е. с увеличением скорости вращени кор генератора, напр жение на его зажимах уменьшаетс . Величина сопротивлени обратной св зи составл ет дес тые доли ома,The introduction of J back coupling by the excitation current provides compensation for the variable voltage of the rotational speed of the generator core, load, and temperature. By appropriate selection of feedback resistance, full compensation can be achieved. that is, achieve a constant voltage across the terminals of the generator when the speed of rotation of the generator core and the load changes. A further increase in the feedback resistance leads to overcompensation, i.e., with an increase in the rotational speed of the core of the generator, the voltage across its terminals decreases. The magnitude of the feedback resistance is tenth ohms,

Эмиттер первого составного триода соединен с эмиттером триода ПТ, его база - с коллектором триода ЯГ„ а коллектор - с добавочным сопротивлением Rg и эмиттером второго составного триода ЯГз-ПТ. Число последовательно включенных составных триодов и добавочных сопротивлений R определ етс мощностью цепи возбуждени и номинальным регулируемым напр жением.The emitter of the first composite triode is connected to the emitter of the PT triode, its base is connected to the YaG triode collector and the collector is with additional resistance Rg and the emitter of the second Yagz-PT composite triode. The number of series-connected triodes and added resistances R, is determined by the power of the excitation circuit and the nominal controlled voltage.

Настройка регул тора на заданную величину регулируемого напр жени осуществл етс подбором кремниевого стабилитрона с необходимым напр жением стабилизации.Adjusting the regulator to a predetermined value of the regulated voltage is performed by selecting a silicon Zener diode with the necessary voltage stabilizing.

Кремниевый стабилитрон представл ет собой кремниевый диод, напр жение к которому прикладываетс в обратном (запирающем) направлении . В этом случае вольтамперна характеристика обладает релейным эффектом, т. е. до достижени напр жени стабилизации проводимость кремниевого стабилитрона мала, а при достижении напр жени стабилизации его проводимость резко возрастает.Silicon Zener diode is a silicon diode, the voltage to which is applied in the opposite (locking) direction. In this case, the volt-ampere characteristic has a relay effect, i.e., until stabilization voltage is reached, the conductivity of the silicon Zener diode is small, and when stabilization voltage is reached, its conductivity sharply increases.

При увеличении напр жени на зажимах генератора до номинального падение напр жени на сопротивлении RI мало и полупроводниковый триод ПТ,f заперт. Выходное напр жение измерительного органа ИО практически равно напр жению на залсимах генератора и значительно больше необходимого дл управлени первым составным триодом . Величина сигнала управлени вторым составным триодом перемещением базового триода ПТ по потенциометру jR4 также устанавливаетс больше необходимой.With an increase in the voltage at the terminals of the generator to the nominal voltage drop on the resistance RI is small and the PT semiconductor triode f is locked. The output voltage of the measuring organ of the IO is almost equal to the voltage on the generator, and is much greater than that required to control the first composite triode. The magnitude of the control signal for the second composite triode by moving the base PT triode along the potentiometer jR4 is also set larger than necessary.

В этом случае оба составных триода работают в режиме насыщени по коллекторному току (внутреннее сопротивление составных триодов минимально, пор дка долей ома) и, следовательно, обеспечиваетс надежный процесс самовозбуждени генератора.In this case, both composite triodes operate in saturation mode with respect to the collector current (the internal resistance of the composite triodes is minimal, in the order of fractions of an ohm) and, therefore, a reliable generator self-excitation process is provided.

При достижении номинального напр жени на зажимах генератора (т. е. когда напр жение на кремниевом стабилитроне достигнет напр жени стабилизации) проводимость кремниевого стабилитрона резко возрастает. При этом напр жение на сопротивлении R примерноWhen the rated voltage at the generator terminals (i.e., when the voltage at the silicon Zener diode reaches the stabilization voltage) is reached, the conductivity of the silicon Zener diode increases dramatically. In this case, the voltage on the resistance R is approximately