SU470052A1

SU470052A1 - Voltage Regulator for DC Generators

Info

Publication number: SU470052A1
Application number: SU1861520A
Authority: SU
Inventors: Иван Алексеевич Тимофеев; Владимир Мефодиевич Сергеев; Михаил Демьянович Борисюк
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Челябинский Завод Электромашин
Priority date: 1972-12-25
Filing date: 1972-12-25
Publication date: 1975-05-05

Description

Известны регул торы напр жени дл генераторов посто нного тока, содержащие измерительный делитель на резисторах, источник эталонного напр жени , орган сравнени и регулирующий орган в цепи питани обмотки возбуждени и звено обратной св зи с нелинейным элементом (диодом), включенным последовательно обратному диоду, щунтирующему обмотку возбуждени .Voltage regulators are known for DC generators, which contain a measuring divider on the resistors, a reference voltage source, a reference element and a regulator in the supply circuit of the excitation winding and a feedback link with a nonlinear element (diode) connected in series with a reverse diode bypass field winding.

Однако такой регул тор имеет следующие недостатки: неоднородность вольтамперных характеристик диодов (недостаток, присущий Bceiw нелинейным элементам) значительно вли ет на коэффициент передачи звена обратной св зи, что ведет к нестабильности регулируемого напр жени . Это положение усугубл етс также большой температурной зависимостью характеристик диодов: низкий уровень сигнала обратной св зи (ограничиваетс вольтамперной характеристикой диода) предъ вл ет высокие требовани к сравнивающему органу (нуль-органу) и к защите последнего от помех; ограниченный диапазон модул ции рабочего импульса регулирующего органа, поскольку при малых длительност х паузы сигнал обратной св зи практически может отсутствовать, что, в свою очередь, ведет к некоторому сужению диапазона регулировани напр жени генератора; в качестве нелинейного элемента примен етс мощный диод.However, such a regulator has the following disadvantages: the heterogeneity of the current-voltage characteristics of the diodes (the disadvantage inherent in Bceiw to nonlinear elements) significantly affects the transmission coefficient of the feedback link, which leads to instability of the regulated voltage. This position is also aggravated by the high temperature dependence of the characteristics of the diodes: the low level of the feedback signal (limited by the current-voltage characteristic of the diode) places high demands on the comparing organ (null organ) and on the protection of the latter from interference; limited range of modulation of the operating pulse of the regulator, since at short pause times the feedback signal can be practically absent, which, in turn, leads to some narrowing of the generator voltage regulation range; A powerful diode is used as a nonlinear element.

так как через него полностью замыкаетс ток возбуждени .since the excitation current is completely closed through it.

Цель изобретени - повысить стабильность коэффициента передачи и расширить динамический диапазон сигна.па обратной св зи, т. е. повысить точность регулировани .The purpose of the invention is to increase the stability of the transmission coefficient and to expand the dynamic range of the feedback signal sig., I.e., to improve the control accuracy.

В предложенном регул торе указанна цель достигаетс тем, что последовательно с обратным диодом введен резистор, а в одно из плеч делител - конденсатор, причем между резистором и конденсатором включен дополнительный диод.In the proposed controller, this goal is achieved by introducing a resistor in series with the reverse diode and a capacitor in one of the divider arms, with an additional diode being connected between the resistor and the capacitor.

Регул тор напр жени дл генераторов посто нного тока (см. чертеж) содержит формирователь опорного напр жени на резисторе 1 и стабилитроне 2, делитель напр жени генератора на резисторах 3 и 4, нуль-орган 5, регулирующий орган 6, диод 7, щунтирующии обмотку возбуждени 8 и корректирующее звено, состо щее из резистора 9, диода 10 и конденсатора 11, причем последний включен в нижнее плечо делител .A voltage regulator for direct current generators (see drawing) contains a reference voltage driver on resistor 1 and zener diode 2, a generator voltage divider on resistors 3 and 4, a zero-body 5, a regulator 6, a diode 7, a bypass winding excitation 8 and a correction element consisting of a resistor 9, a diode 10 and a capacitor 11, the latter being included in the lower arm of the divider.

Кратко рассмотрим работу корректирующего звена. При увеличении нагрузки или снил еНИИ оборотов уменьшаетс напр жение генератора .A brief look at the work of the corrective link. Increasing the load or decreasing the speed of the institute reduces the generator voltage.

Дл восстановлени напр жени генератора до прежней величины необходимо увеличить ток возбуждени . Поскольку среднее значение величины тока возбуждени пропорционально коэффициенту заполнени рабочего импульса , то необходимо увеличить ширину рабочего импульса регулирующего органа, т. е. врем открытого состо ни силовых транзисторов и уменьшить паузу между ними. Причем , чем больше величина возмушени , тем дольше необходимо задержать силовые транзисторы в открытом состо нии. Это обеспечиваетс следуюш,им образом. На врем паузы- закрытого состо ни силовых транзисторов ток возбуждени практически сохран ет свое значение, поскольку он замыкаетс на низкоомную цепь, шунтирующую обмотку возбуждени 8. Величина этого тока преобразуетс в напр жение на резисторе 9 и через диодный клапан 10 запоминаетс на конденсаторе 11. Этот сигнал, включенный в баланс напр жений измерительного органа, обеспечивает через нуль-орган и регулирующий орган зат жку длительности рабочего импульса. Большим преимуществом данного устройства вл етс то, что за счет запомиающего конденсатора , кроме высокой стабильности, оно обеспечивает широкий дианазон модул ции рабочего импульса, не завис щий от посто нной времени фильтра делител , обычно имеющегос у всех регул торов. Вли ние диодного клапана сводитс к минимуму соответствующим выбором величины сигнала обратной св зи (резистора 9), а сравнительно высокий уровень последнего позвол ет снизить требовани к нуль-органу. Необходима нелинейность сигнала обратной св зи от величины тока возбуждени достигаетс соответствующим выбором величины элементов резистивного делител и емкости запоминающего конденсатора. Предмет изобре-тени Регул тор напр жени дл генераторов посто нного тока, содержащий измерительный делитель на резисторах, источник эталонного напр жени , орган сравнени и регулирующий орган в цепи питани обмотки возбуждени , зашунтированной обратным диодом, отличающийс тем, что, с целью повышени точности регулировани , последовательно с обратным диодом введен резистор, а в одном из плеч делител - конденсатор, причем между резистором и конденсатором включен дополнительный диод.To restore the voltage of the generator to its former value, it is necessary to increase the excitation current. Since the average value of the excitation current is proportional to the fill factor of the working pulse, it is necessary to increase the width of the working pulse of the regulator, i.e., the open time of the power transistors and reduce the pause between them. Moreover, the greater the magnitude of the damping, the longer it is necessary to delay the power transistors in the open state. This is ensured in the following way. For the pause time of the closed state of the power transistors, the excitation current practically retains its value, since it closes the low-resistance circuit shunting the excitation winding 8. The magnitude of this current is converted into a voltage across the resistor 9 and through the diode valve 10 is stored on the capacitor 11. This The signal included in the balance of the voltages of the measuring organ ensures, through the null organ and the regulator, the delay of the working pulse. The great advantage of this device is that, due to the storage capacitor, besides its high stability, it provides a wide range of modulation of the working pulse, independent of the time constant of the divider filter, usually present in all controllers. The effect of the diode valve is minimized by an appropriate choice of the magnitude of the feedback signal (resistor 9), and the relatively high level of the latter allows for lowering the requirements for the null organ. The necessary nonlinearity of the feedback signal on the magnitude of the excitation current is achieved by an appropriate choice of the size of the resistive divider elements and the capacitance of the storage capacitor. Shadow Inventory A voltage regulator for DC generators containing a measuring divider on the resistors, a reference voltage source, a reference organ and a regulator in the supply circuit of the excitation winding, which has been shunted by a reverse diode, characterized in that , a resistor is inserted in series with the reverse diode, and a capacitor is inserted in one of the divider arms, and an additional diode is connected between the resistor and the capacitor.