Схемы регуляторов напряжения, ограничителей тока и реле обратного тока в троллейбусах

Как указывалось выше, в низковольтном электрооборудовании троллейбусов применяются исключительно системы с регулированием напряжения генератора. В случае изменения напряжения специальный регулирующий орган восстанавливает его нормальную величину. Наибольшее распространение на троллейбусах получили регуляторы напряжения электромагнитного типа.

В зависимости от способа включения обмотки (параллельное или последовательное) электромагниты могут регулировать постоянство напряжения и тока. На отечественных троллейбусах применяются системы, регулирующие постоянство напряжения. Простейшая принципиальная схема наиболее распространенного' регулятора напряжения вибрационного типа приведена на рис. 277.

К обмотке параллельного возбуждения 1 генератора Г последовательно присоединено добавочное сопротивление 2, которое может быть введено или выведено (путем закорачивания.) при помощи контактов 4. Добавочное сопротивление выполняет роль одноступенчатого шунтового реостата. При неработающем генераторе в обмотке 5 электромагнита ток не проходит, и контакты 4 под действием пружины 3 находятся в замкнутом состоянии. Как только генератор начинает работать, на его зажимах возникает напряжение, и в обмотке 5 электромагнита регулятора напряжения появляется ток.

По мере нарастания скорости вращения якоря напряжение Е на зажимах генератора повышается, и ток в обмотке электромагнита увеличивается. Когда напряжение Е достигает определенного значения, обусловленного соответствующей скоростью вращения якоря генератора, контакты 4 регулятора напряжения размыкаются. Натяжение пружины 3 отрегулировано так, что сила электромагнита преодолевает ее сопротивление лишь при напряжении, несколько превышающим номинальное.

. При размыкании контактов регулятора напряжения в цепь обмотки возбуждения 1 генератора вводится добавочное сопротивление 2. В этом случае ток возбуждения, а следовательно, напряжение Е на зажцмах генератора и ток в обмотке электромагнита уменьшаются, и сила пружины преодолевает притягивающую силу электромагнита так, что контакты вновь замыкаются, закорачивая добавочное сопротивление. Вследствие выведения добавочного сопротивления снова увеличивается ток возбуждения генератора, а следовательно, и напряжение Е на его зажимах; далее этот цикл повторяется.

Моменты размыкания и замыкания контактов определяются предельными, т. е. максимальным и минимальным значениями напряжения Е, на которые отрегулирована система. Разность между Емакс и Емин называется амплитудой колебания.

Величина амплитуды колебания зависит от числа колебаний якорька регулятора напряжения в единицу времени.

Для нормальной работы потребителей и, в частности, для горения ламп без мигания частота колебаний якорька должна быть достаточно большой. При этом индуктивность цепи, в-которую включен регулятор, сглаживает колебания тока. Для получения большой частоты вибрации якорька регулятор напряжения должен быть достаточно чувствительным. Чувствительность якорька зависит в основном от механической инерции подвижных частей и магнитной инерции потока в сердечнике электромагнита.

Уменьшение веса и размера деталей регулятора и улучшение его конструкции позволяют снизить механическую инерцию его деталей, но обычно этих мер оказывается недостаточно. Поэтому в некоторых конструкциях регуляторов напряжения магнитную инерцию аппарата уменьшают посредством ускоряющей обмотки, размагничивающей сердечник при размыкании контактов. Ускоряющая .обмотка обеспечивает принудительное ускорение размагничивания сердечника в момент размыкания, так как создаваемая ею намагничивающая сила направлена обратно основной н. с.

Необходимый импульс тока в ускоряющей обмотке может быть получен путем использования тока возбуждения генератора при э. д. с. самоиндукции, возникающей в обмотке возбуждения генератора. В наиболее распространенных схемах применяется второй принцип (рис. 278).

При замкнутых контактах 2 через ускоряющую обмотку 3, включенную параллельно обмотке возбуждения 1 генератора Г, проходит небольшая часть тока и несколько усиливает намагничивание сердечника 5, создаваемое потоком основной обмотки 4. При размыкании контактов регулятора напряжения уменьшаются ток и магнитный поток возбуждения генератора. В результате этого в витках обмотки возбуждения возникает э. д. с. самоиндукции, стремящаяся вызвать ток, поддерживающий величину магнитного потока.

Большая часть импульса тока, вызванного э. д. с. самоиндукции, проходит через ускоряющую обмотку 3 в обратном направлении (указанном штрихйвыми стрелками). При обратном направлении тока самоиндукции происходит интенсивное размагничивание сердечника регулятора напряжения и, следовательно, быстрое замыкание контактов. На этом и основано действие ускоряющей обмотки.