SU1700741A1 - Generator voltage regulator - Google Patents
Generator voltage regulator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1700741A1 SU1700741A1 SU894688303A SU4688303A SU1700741A1 SU 1700741 A1 SU1700741 A1 SU 1700741A1 SU 894688303 A SU894688303 A SU 894688303A SU 4688303 A SU4688303 A SU 4688303A SU 1700741 A1 SU1700741 A1 SU 1700741A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- regulator
- generator
- transistor
- capacitor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике , а именно к системам электроснабжени автомобилей, сельскохоз йственных машин и доугих автономных объектов, содержащих генератор. Целью изобретени вл етс повышение надех ности регул тора напр жени генератора (РНГ). РНГ содержит измерительный орган 1. выходной транзисторный ключ 4, управл ющий транзистор 7. Новым вл етс введение в состав узла защиты РНГ от коротких замыканий обмотки возбуждени генератора делител напр жени 12, 13 и подключение транзистора защиты 9. 2 ил.The invention relates to electrical engineering, in particular to electrical systems for automobiles, agricultural machines and autonomous objects containing a generator. The aim of the invention is to increase the reliability of the generator voltage regulator (PNG). The RNG contains a measuring unit 1. an output transistor switch 4, a control transistor 7. New is the introduction of the RNG protection assembly against short circuits of the excitation winding of the voltage divider generator 12, 13 and the connection of the protection transistor 9. 2 Il.
Description
Фиг.11
Изобретение относитс к электротехнике , а именно к системам электроснабжени автомобилей, сельскохоз йственных машин и других автономных объектов, содержащих генератор.The invention relates to electrical engineering, in particular to electrical systems for automobiles, agricultural machines and other autonomous objects containing a generator.
Целью изобретени вл етс повышение надежности без снижени устойчивости процесса включени силового транзисторного ключа и увеличени ошибки регулировани .The aim of the invention is to increase reliability without reducing the stability of the process of turning on the power transistor switch and increasing the regulation error.
На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы регул тора напр жени генератора.FIG. Figures 1 and 2 show circuit diagrams of a generator voltage regulator.
Регул тор напр жени генератора (РНГ) содержит измерительный орган 1. включенный между первым 2 и вторым 3 выводом дл подключени к силовым выводам генератора. Силовой транзисторный ключ 4, подключенный между вторым 3 и третьим 5 выводами РНГ. Третий вывод РНГ дл под- ключени к обмотке возбуждени генератора св зан с первым выводом 2 через обратно включенный гас щий диод 6. Управл ющий транзистор 7, подключенный эмиттер-коллекторным переходом парал- лельно управл ющему переходу силового транзисторного ключа, базой - к выходу измерительного органа 1, эмиттером - к второму выводу 3 РНГ, коллектором через токоограничительный резистор 8 - к перво- му выводу 2 питани . Транзистор 9 защиты подключен базой через первый резистор 10 к первому выводу конденсатора 11, подключенного вторым выводом к выводу 5 РНГ, коллектором - к второму выводу 3 РНГ, эмиттером-к средней точке делител 12,13 напр жени подключенного крайними выводами между третьим 5 выводом РНГ и базой управл ющего транзистора 7. Рези- стивный делитель 14, 15 напр жени подключен .крайними выводами между базой и эмиттером управл ющего транзистора 7, средней точкой - к аноду диода 16 защиты, подключенного катодом к первому выводу конденсатора 11. Второй резистор 17 подключен между вторым выводом 3 РНГ и первым выводом конденсатора 11.The generator voltage regulator (RNG) contains a measuring element 1. connected between the first 2 and second 3 terminals for connection to the power terminals of the generator. A power transistor switch 4 connected between the second 3 and the third 5 pins of the RNG. The third RNG output for connecting to the excitation winding of the generator is connected to the first output 2 via a back-switched damping diode 6. The control transistor 7 connected to the emitter-collector junction in parallel to the power transistor switch, the base to the measuring output organ 1, the emitter - to the second output 3 of the RNG, the collector through the current-limiting resistor 8 - to the first output 2 of the power supply. The protection transistor 9 is connected by the base through the first resistor 10 to the first output of the capacitor 11 connected to the second output to terminal 5 RNG, the collector to the second terminal 3 of the RNG, emitter to the midpoint of the divider 12.13 of the voltage connected to the outermost terminals between the third 5 output of the RNG and the base of the control transistor 7. The resistor voltage divider 14, 15 is connected by end terminals between the base and the emitter of the control transistor 7, the midpoint to the anode of the protection diode 16 connected by the cathode to the first capacitor terminal 11. The second cut The source 17 is connected between the second output 3 of the RNG and the first output of the capacitor 11.
В состав РНГ (фиг. 2) вход т дополнительно дроссель 18 и дополнительный кон- денсатор 19, Гас щий диод 6 подключен катодом к третьему выводу 5 РНГ, а анодом к общей точке резистора 8, дроссел 18, дополнительного конденсатора 19.The composition of the RNG (Fig. 2) includes an additional choke 18 and an additional capacitor 19, the suppressor diode 6 is connected by a cathode to the third output 5 of the RNG, and the anode to the common point of resistor 8, throttle 18, of an additional capacitor 19.
Регул тор работает следующим обра- зом.The controller works as follows.
При напр жении между первым 2 и вторым 3 выводами РНГ меньшем номинального уровн выходной ток измерительного органа мал и недостаточен дл открывани управл ющего транзистора 7. При этом вWhen the voltage between the first 2 and second 3 terminals of the RNG is lower than the nominal level, the output current of the measuring body is small and insufficient to open the control transistor 7. At the same time,
цепи обмотки возбуждени генератора благодар открытому состо нию силового транзисторного ключа 4 протекает ток, который при вращающемс генераторе обеспечивает повышение напр жени на силовых выводах генераторной установки и соответственно на первом 2 и втором 3 вы водах РНГ. При достижении регулируемым напр жением значени , несколько превышающего номинальный уровень, выходной ток измерительного органа 1 резко возрастает , что вызывает открытие управл ющего транзистора 7. Силовой транзисторный ключ 4 закрываетс , а ток в цепи обмотки возбуждени генератора, замыка сь через гас щий диод 6, уменьшаетс по экспоненциальному за кону. Напр жение на первом 2 и втором 3 выводах РНГ при этом понижаетс и при его значении несколько меньше номинального уровн выходной ток измерительного органа уменьшаетс до значени , при котором управл ющий транзистор 7 закрываетс . Силовой транзисторный ключ открываетс и далее процесс регулировани протекает аналогично вышеописанному , в результате чего напр жение на выводах Плюс, Минус генератора автоматически поддерживаетс на номинальном уровне.The generator excitation winding circuit due to the open state of the power transistor switch 4, a current flows which, when the generator is rotating, provides an increase in the voltage on the power outputs of the generator set and, accordingly, on the first 2 and second 3 outputs of the RNG. When the adjustable voltage reaches a value slightly higher than the nominal level, the output current of the measuring body 1 increases sharply, which causes the control transistor 7 to open. The power transistor switch 4 closes and the current in the generator field winding closes through the damping diode 6, reduced by an exponential law. The voltage on the first 2 and second 3 terminals of the RNG at the same time decreases and at its value slightly below the nominal level, the output current of the measuring element decreases to a value at which the control transistor 7 closes. The power transistor switch opens and then the adjustment process proceeds as described above, as a result of which the voltage at the terminals Plus. The generator minus is automatically maintained at the nominal level.
В аномальном режиме-короткого замыкани обмотки возбуждени генератора регул тор работает, как релаксационный генеоатор с большой сложностью импульсов тока в цепи силового транзисторного ключа 4. Принцип действи регул тора в указанном аномальном режиме состоит в следующем. При замыкании обмотки возбуждени , например, в момен-; открытого состо ни силового транзисторного ключа 4 последний после завершени переходного процесса в цепи питани (10-15 мкс) переходит в линейный режим усилени , сопровождающийс повышением напр жени между третьим 5 и вторым 3 выводами РНГ. Благодар интегрирующему (инерционному ) свойству цепи: второй резистор 17, конденсатор 11, на рассматриваемом этапе повышени напр жени ; транзистор 9 защиты остаетс а закрытом состо нии, а в цепи жесткой обратной св зи (делитель 12, 13 напр жени ) возникает ток, приоткрывающий управл ющий транзистор 7. В схеме РНГ возникает кратковременный регенеративный процесс (2-3 мкс), после завершени которого силовой транзисторный ключ переходит в устойчивое закрытое состо ние , а управл ющий транзистор 7 - в открытое . В указанном состо нии схема находитс достаточно продолжительное врем (2-3 мкс), завис щее от посто ннойIn the anomalous short-circuit mode of the generator excitation winding, the regulator works as a relaxation generator with a high complexity of current pulses in the power transistor switch 4. The principle of the regulator in the specified anomalous mode is as follows. When the excitation winding closes, for example, at the moment; the open state of the power transistor switch 4, after the completion of the transition process in the power supply circuit (10-15 µs), goes into a linear gain mode, accompanied by an increase in voltage between the third 5 and second 3 terminals of the RNG. Due to the integrating (inertial) property of the circuit: the second resistor 17, the capacitor 11, at the considered stage of voltage increase; the protection transistor 9 remains in the closed state, and a current appears in the rigid feedback circuit (voltage divider 12, 13), which opens the control transistor 7. In the RNG circuit, a short-term regenerative process (2-3 µs) occurs, after completion of which the power transistor switch goes to the stable closed state, and the control transistor 7 goes to the open state. In the indicated state, the scheme is a sufficiently long time (2-3 µs), depending on the constant
времени цепи зар да конденсатора 11 и коэффициента делени делител 12,13 напр жени , с помощью которого задают уровень опорного напр жени на эмиттере транзистора 9 защиты. После того, как конденса- тор 11 зар дитс до напр жени , достаточного дл открывани транзистора 9 защиты, последний открываетс и шунтирует сигнал положительной обратной св зи транзистора 7. обесточиваетс , вызыва его закрывание. В РНГ вновь возникает кратковременный регенеративный процесс, после завершени которого силовой транзисторный ключ 4 переходит в открытое состо ние, а управл ющий транзистор 7 - в закрытое. При этом конденсатор 11 быстро разр жаетс по цепи: силовой транзисторный ключ 4, ограничительный резистор 15, диод 16 защиты. Данное состо ние схемы регул тора вл етс неустойчивым, а его продолжи- тельность (10-15 мкс) зависит от индуктивности присоединительных проводов и индуктивной составл ющей сопротивлени аккумул торной батареи. После завершени переходного процесса в цепи питани силовой транзисторный ключ 4 переходит в линейный режим усилени , сопровождающийс повышением напр жени между вторым и третьим выводами РНГ. Далее процесс повтор етс ана- логично описанному, в результате чего в регул торе возникают устойчивые автоколебани . В рассматриваемом аномальном режиме короткого замыкани обмотки возбуждени генератора в выходной цепи си- левого транзисторного ключа 4 протекает импульсныйток, среднее значение которого при сопротивлении второго резистора 17, значительно большем сопротивлени резистора 15, пренебрежимо мало. После устранени указанного замыкани регул тор включаетс в работу автоматически.the time of the charge circuit of the capacitor 11 and the division factor of the divider 12.13 of the voltage, by which the level of the reference voltage on the emitter of the protection transistor 9 is set. After the capacitor 11 is charged to a voltage sufficient to open the protection transistor 9, the latter opens and shunts the positive feedback signal of the transistor 7. de-energizes causing it to close. In RNG, a short-term regenerative process arises, after completion of which the power transistor switch 4 goes to the open state and the control transistor 7 goes to the closed state. At the same time, the capacitor 11 is quickly discharged along the circuit: a power transistor switch 4, a limiting resistor 15, a protection diode 16. This state of the regulator circuit is unstable, and its duration (10–15 µs) depends on the inductance of the connecting wires and the inductive component of the resistance of the battery. Upon completion of the transition process in the power supply circuit, the power transistor switch 4 goes into a linear amplification mode, accompanied by an increase in voltage between the second and third terminals of the RNG. Then the process is repeated similarly to that described, as a result of which stable self-oscillations occur in the controller. In the considered anomalous short circuit mode, the generator excitation winding in the output circuit of the power transistor switch 4 flows a pulse current, the average value of which at the resistance of the second resistor 17, which is much greater than the resistance of resistor 15, is negligible. After the removal of the specified closure, the regulator is automatically activated.
Принцип действи РНГ (фиг. 2) аналогичен принципу действи РНГ, изображенного на фиг. 1. Его отличительной особенностью вл етс то, что силовой транзистор включен по схеме эмиттерного повторител , диод 16 защиты подключен к второму выводу 3 РНГ непосредственно, то- коограничительный элементе и гас щий ди- од 6 подключены к первому выводу питани 2 РНГ через дроссель 18, а к общей точке дроссел 18 и гас щего диода 6 подключен дополнительный конденсатор 19, другой вывод которого подключен к второму выво- ду 3 РНГ. Дроссель 18 и конденсатор 19 предназначены дл снижени уровн радиопомех , возбуждаемых регул тором при переключени х силового транзисторного ключа.The principle of operation of the RNG (Fig. 2) is similar to the principle of the action of the RNG shown in FIG. 1. Its distinguishing feature is that the power transistor is connected according to the emitter follower circuit, the protection diode 16 is connected to the second output 3 of the PNG, the current-limiting element and the extinguishing diode 6 are connected to the first output of the power from the 2 PNG via the choke 18 , and an additional capacitor 19 is connected to the common point of the throttles 18 and the extinguishing diode 6, the other output of which is connected to the second output 3 of the NGM. The choke 18 and the capacitor 19 are designed to reduce the level of radio interference induced by the controller when switching the power transistor switch.
Благодар тому, что цепь обратной св зи в данном РНГ не обладает дифференцирующими свойствами, импульс напр жени обратной пол рности, формируемый между вторым и третьим выводами РНГ на этапе открывани силового транзисторного ключа 4, оказывает на управл ющий транзистор 7 закрывающее воздействие. Это исключает возможность ложного возврата силового транзисторного ключа 4 в закрытое состо ние и повышает точность регулирование и частоту переключени регул тора.Due to the fact that the feedback circuit in this RNG does not have differentiating properties, the reverse voltage pulse generated between the second and third RNG terminals at the stage of opening the power transistor switch 4 has a closing effect on the control transistor 7. This eliminates the possibility of a false return of the power transistor switch 4 to the closed state and improves the control accuracy and the switching frequency of the controller.
Кроме того, в предлагаемом регул торе значение коэффициента пеоедачи цепи обратной св зи может быть задано достаточно большим без фактического увеличени гистерезиса и снижени точности регулировани , так как в функциональном отношении обратна св зь выполнена исчезающей. Например , при закрытом силовом транзисторном ключе 4 и разр женном конденсаторе 11 транзистор 9 защиты закрыт и коэффициент передачи цепи обратной св зи имеет максимальное значение. По мере зар дки конденсатора 11 транзистор 9 защиты открываетс и коэффициент передачи обратной св зи уменьшаетс до нул .In addition, in the proposed controller, the value of the load coefficient of the feedback circuit can be set sufficiently large without actually increasing the hysteresis and reducing the control accuracy, since the feedback function is made vanishing in functional terms. For example, when the power transistor switch 4 is closed and the discharged capacitor 11 is discharged, the protection transistor 9 is closed and the feedback ratio is maximum. As the capacitor 11 is charged, the protection transistor 9 opens and the feedback transfer ratio decreases to zero.
Таким образом, использование РНГ позвол ет существенно повысить надежность регул тора без снижени устойчивости процесса включени силового транзистора и увеличени ошибки регулировани .Thus, the use of RNG can significantly improve the reliability of the controller without reducing the stability of the process of turning on the power transistor and increasing the error of regulation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894688303A SU1700741A1 (en) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Generator voltage regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894688303A SU1700741A1 (en) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Generator voltage regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1700741A1 true SU1700741A1 (en) | 1991-12-23 |
Family
ID=21446163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894688303A SU1700741A1 (en) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Generator voltage regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1700741A1 (en) |
-
1989
- 1989-05-03 SU SU894688303A patent/SU1700741A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Мг 1157639, кл. Н 02 Р 9/30, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1244782, кл. Н 02 Р 9/30, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1700741A1 (en) | Generator voltage regulator | |
SU1201822A1 (en) | D.c.voltage stabilizer | |
GB1134230A (en) | Voltage switching device | |
SU1649653A1 (en) | Transistorized key | |
SU421062A1 (en) | NEUTRAL RELAY | |
SU1748225A2 (en) | Pulse power amplifier | |
SU1550616A2 (en) | Transistor switch | |
SU1553964A1 (en) | Dc voltage regulator with protection from current overloads | |
SU1677705A1 (en) | Constant value voltage stabilizer with transformless input | |
SU594905A3 (en) | Electronic switch | |
SU587462A1 (en) | Switched dc voltage stabilizer | |
SU1674090A1 (en) | Dc pulse control device | |
SU1423993A1 (en) | D.c. voltage stabilizer | |
SU748630A1 (en) | Device for protecting electric equipment | |
SU1674359A1 (en) | Switching device | |
SU1188718A1 (en) | Two-step d.c.voltage stabilizer | |
SU1157639A1 (en) | Voltage regulator for synchronous generators | |
SU1656623A1 (en) | Alternating voltage relay | |
SU1078573A1 (en) | Voltage regulator | |
SU1377947A1 (en) | Device for limited starting current of secondary power supply source | |
SU657476A1 (en) | Timer | |
SU1206761A1 (en) | D.c.voltage stabilizer | |
SU1508319A1 (en) | Thyristor control device | |
SU1236449A2 (en) | D.c.voltage stabilizer with overload protection | |
SU1667187A1 (en) | Device for protection against short-circuits in power network |