ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Полупроводниковые регуляторы из "Бесконтактные электрические аппараты тепловозов " Полупроводниковый регулятор мощности и тока главного генератора. Основу структуры полупроводникового регулятора мощности, впервые разработанного МИИТом в 1961 г. применительно к тепловозам ТЭЗ, составляют транзисторы. В 1966 г. схема регулятора мощности была дополнена регулятором тока генератора, выполненного также на транзисторной основе, и в таком виде после длительных испытаний принята для модернизации опытной партии тепловозов ТЭЗ. [c.31] Регулятор мощности включает в себя индуктивный датчик ИД, выпрямительный мост В1, силовой транзистор Т/, диод ДЗ и резисторы Р1 и Р5. Индуктивный датчик (см. 2 гл. II) измеряет и преобразует перемещение штока сервомотора регулятора дизеля в напряжение, которое через выпрямительный мост В1 подается на вход эмиттер — база транзистора Т1. [c.32] Транзистор Т1 включен по схеме с общим эмиттером параллельно части сопротивления в цепи возбуждения возбудителя и представляет собой переменное сопротивление, изменяющееся от величины сигнала на входе. В этом случае транзистор работает в режиме линейного усиления сигнала (см. 1, рис. 5). [c.32] Работа регулятора мощности начинается с 9-й позиции контроллера, на которой включается реле РУ1 и своей замыкающей блокировкой подводит напряжение 16—20 в к цепи эмиттер—коллектор транзистора Т1. Если дизель недогружен, то якорь датчика ИД находится в крайнем нижнем положении, а на выходе датчика имеется максимальное напряжение. Следовательно, в цепи базы транзистора Т1 протекает ток, сопротивление эмиттер—коллекторного перехода будет минимальным, а главный генератор получает максимальное возбуждение. [c.32] Когда же с увеличением нагрузки дизеля рейки топливных насосов коснулись упора, шток сервомотора, перемещаясь вверх (при неизменной подаче топлива), передвигает якорь датчика ИД. Прп этом уменьшается напряжение на его выходе и ток базы транзистора Т1. Сопротивление цепи эмиттер—коллектор последнего резко возрастает, что приводит к уменьшению возбуждения возбудителя, а значит, и мощности главного генератора. Диапазон изменения мощности генератора 300—350 кет. [c.32] К регулятору тока главного генератора относятся магнитный датчик тока нагрузки генератора (трансформатор постоянного тока ТПТ, описание устройства и характеристики которого приведены в гл. II), выпрямительный мост В2, двухкаскадный усилитель, состоящий из транзисторов Т2 и ТЗ, включенных по схеме с общим эмиттером, диоды Д1, Д2, Д4 и Д5, резисторы Р1—Р4, стабилитрон Ст1 и конденсаторы С1 и С2. [c.32] Полупроводниковые регуляторы напряжения вспомогательного генератора. За последние годы разработан, испытан и применяется на тепловозах ряд бесконтактных регуляторов напряжения (БРН), построенных на полупроводниковых приборах. Первый регулятор напряжения на транзисторах, разработанный в 1960 г. в МР1ИТе, и последовавшие за ним регуляторы НИИТЭМа БРН-1 и БРН-2 не получили применения на тепловозах, так как имели ряд недостатков низкая температурная стабильность, неэквивалентные режимы работы транзисторов и т. д. [c.33] Принципиальная схема регулятора БРН-3 (рис. 17) состоит и. двух органов измерительного и регулирующего. В измерительный орган входят стабилитрон Ст2, транзистор /77/, диоды Д7 и Д8, резисторы R2 и R3, потенциол4етр Я/ и конденсатор СЗ. Стабилитрон Ст2 является чувствительным элементом, реагирующим на изменение напряжения вспомогательного генератора. Диоды Д7 и Д8 служат для уменьшения токов утечки и повышения стабильнс сти работы транзистора ПТ]. При помощи потенциометра П] настраивается регулятор на заданное напряжение. Конденсатор СЗ сглаживает пульсации напряжения вспомогательного генератора. [c.33] Диод Д5 создает отрицательное смещение на управляюще.м электроде тиристора ВКУ1, обеспечивая отсечку тока при открытом транзисторе ПТ1. Узел, состоящий из резисторов R4 и R5, диода Д10, стабилитрона СтЗ и конденсатора С2, повышает надежность работы регулятора. Диод Д9 предотвращает потерю управляемости регулятора. Назначение остальных элементов станет понятным из дальнейшего описания работы регулятора. [c.34] В схеме регулятора БРН-3 (см. рис. 17) рассмотренные принципы работы измерительного и регулирующего органа объединяются, так как оба эти узла взаимосвязаны. На тепловозе 2ТЭ10Л регулятор БРН-3 включается сразу при включении автомата топливный насос на пульте управления. При этом сработает реле РУЗ и СБОкм замыкающим контактом соединит обмотку возбуждения ОВ вспомогательного генератора с аккумуляторной батареей. В регулирующем органе регулятора БРН-3 начинается устойчивый автоколебательный процесс, соответствующий описанию его по рис. 18,й. В момент пуска дизеля регулятор отключается от батареи размыкающими блокировками пусковых контакторов Д/ и ДЗ. После пуска эта цепь восстанавливается, и в регуляторе снова возобновляется колебательный процесс. При включении контактера Б вспомогательный генератор переходит на самовозбуждение, н с его зажимов Я1—Я2 получает питание измерительный орган регулятора, который накладывает свое управляющее воздействие на параметры колебательного процесса регулирующего органа и в конечном счете управляет уровнем тока в обмотке возбуждения. [c.36] В регуляторе БРН-3 применена схема измерительного органа, в которой стабилитрон включается последовательно с нагрузкой. Такому соединению присущ ряд недостатков, обусловленных тем, что используется вся характеристика стабилитрона, в том числе и ее начальный участок (см. рис. 3), который, как известно, может иметь низкую стабильность. Этим объясняется недостаточно высокая точность [гзмерения и стабильность настройки регулятора БРН-3. Варианты этого регулятора, известные под типам БРН-ЗА и БРН-ЗБ, разрабатывались с целью устранения этого недостатка. [c.36] Регулятор типа БРН-ЗБ имеет достаточно высокую чувствительность и точность измерения. Стабильность характеристик регулятора обеспечивается введением ряда дополнительных элементов последовательно-встречно включенных однотипных стабилитронов Ст2 и СтЗ, R— — цепочки обратной связи (конденсатор С4 п резисторы R5 и R6), обеспечивающей четкость в срабатывании транзисторного усилителя. [c.38] Регулятор типа РНТ-3, принципиальная схема которого приведена на рис. 20, состоит пз измерительного и регулирующего органов. Измерительный орган воспринимает отклонение напряжения СТГ от заданного уровня и преобразовывает его в сигнал управления тиристорами. К нему относятся делитель напряжения, состоящий из резисторов —НЗ, стабилитроны Ст1—СтЗ и СтЗ— СтИ и диоды Д2, Д6, Д8, Д9 и ДИ. Регулирующий орган состоит из мультивибратора, собранного из тиристоров Г/ и Т2, конденсатора С , диодов Д7, Д10, Д12—ДМ, стабилитронов Ст4—Ст7 и резисторов Я4, / 5, Я7, и цепи главного тиристора ТЗ, включающей в качестве нагрузки обмотку возбуждения СТГ, диод ДЗ, конденсатор С2, сопротивление Н6 и шунтирующие диоды Д4 и Д5. [c.39] Работа регулятора происходит в такой последовательности. При срабатывании в схеме управления тепловозом контактора КРН замыкаются его контакты и на схему регулятора подается напряжение аккумуляторной батареи. При напряжении, равном на- фяжению пробоя стабилитронов Ст8—СтИ, они отпираются и пропускают в управляющую цепь тиристора ТЗ ток, достаточный для его открытия. В период открытого состояния тиристора ТЗ к обмотке возбуждения ОВСТ приложено практически полное напряжение источника, ток возбуждения при этом возрастает и напряжение СТГ увеличивается. Одновременно через резистор Я6 образуется цепь заряда конденсатора С2 с полярностью, указанной иа схеме. [c.39] По мере увеличения напряжения СТГ растет напряжение на делителе —Р2, и, когда оно достигнет значения пробивного напряжения стабилитронов Ст1—СтЗ, последние отпираются и замыкают управляющую цепь тиристора Т1. При открытии тиристора Т1 через него образуется цепь разряда конденсатора С2 подаваемым чо ней обратным напряжением тиристор ТЗ запирается. Ток в обмотке ОВСГ. как это описано выше, уменьшается, протекая через шунтирующий диод Д4. Напряжение СТГ уменьшается. [c.39] Вернуться к основной статье