содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

Бесконтактный регулятор напряжения БРН-3В тепловоза ТЭМ2У

Принцип действия. Регулятор предназначен для поддержания с заданной точностью напряжения вспомогательного генератора тепловоза в широком диапазоне изменения частоты вращения и тока нагрузки якоря. Напряжение (75± 1) В регулятор поддерживает при постоянной температуре и диапазоне от —50 до +60°С. Ток возбуждения: максимальный 10 А, минимальный 0,8 А.

Схема регулятора напряжения, изображенная на рис. 64, состоит из двух основных частей: измерительного органа и регулирующего. Измерительный орган состоит из стабилитронов ДЗ (Д6), Д4, Д5, транзисторов 77, Т2 и ТЗ, диодов Д1, Д2, Д7, резисторов Rl', Rl, R3, R4, R5, потенциометра R2 и конденсатора С1. Измерительный орган собран по мостовой схеме, в которой стабилизированное напряжение на ДЗ (Д6) сравнивается с напряжением между зажимом Я2 и движком потенциометра R2, изменяющемся с изменением напряжения вспомогательного генератора.

Стабилитроны Д4, Д5 используются в качестве термокомпенсатора. Потенциометр R2 служит для настройки регулятора на заданное напряжение, диод Д7 — для уменьшения тока утечки транзистора Т1, диоды Д1 и Д2 - для защиты переходов транзистора Т1 от обратных напряжений в моменты коммутации. Конденсатор С1 служит для сглаживания пульсаций напряжения вспомогательного генератора на входе измерительного органа.

Регулирующий орган состоит из тиристоров Т4 и Т5, диодов Д8 — Д16, Д18, резисторов R6 — R9, стабилитронов Д14, Д15, дросселей Др1 и Др2 и конденсаторов С2 — С4. Нагрузкой регулирующего органа является обмотка возбуждения вспомогательного генератора, зашунтированная диодом Д10 для уменьшения перенапряжений на обмотке возбуждения в момент выключения тиристора Т4.

Рис. 64. Принципиальная схема регулятора напряжения типа БРН-ЗВУЗ, БРН-ЗВТЗ и его подключение в схему тепловоза

Регулирующий орган представляет собой мультивибратор, собранный на тиристорах Т4 и Т5. Входом мультивибратора является ток управляющего электрода, обеспечивающий открывание тиристора Т-4.

На рис. 65 представлена схема мультивибратора, который работает следующим образом. После появления напряжения на аноде

тиристора Т4 он открывается, в результате чего ток начинает протекать по цепям:

Напряжение на конденсаторе С2 возрастает и становится достаточным для пробоя стабилитронов ДМ, Д15.

Через стабилитрон протекает ток, который обеспечивает открытие тиристора Т5. Заряженный положительно конденсатор С2 начинает разряжаться через открывшийся тиристор Т5 и еще открытый тиристор Т4. Этот разряд конденсатора закрывает тиристор Т4 путем пода’Гп напряжения обратной полярности (положительный потенциал правой обкладки конденсатора С2 прикладывается к катоду тиристора Т4; левая отрицательно заряженная обкладка соединена с анодом тиристора Т4). После запирания тиристора Т4 происходит перезаряд конденсатора через обмотку возбуждения О В и открытый тиристор Т5. Потенциал анода и ток управления тиристора Т4 растут, тиристор Т4 открывается, а тиристор 15 закрывается разрядным током конденсатора, и процесс повторяется. В результате возникает устойчивый режим автоколебаний с частотой,  которая определяется величинами резистора R7 и конденсатора С2. Периодическое запирание тиристора

Рис. 65. Принципиальная схема основных цепей мультивибратора

Т4 в режиме автоколебаний позволяет обеспечить периодическое отключение нагрузки, и схема при необходимости возвращается в режим холостого хода с задержкой, не превышающей периода автоколебаний.

После пуска дизеля напряжение вспомогательного генератора растет пропорционально частоте вращения якоря, поэтому между движком потенциометра R2 и зажимом Я2 появится напряжение, пропорциональное напряжению вспомогательного генератора Uar При этом к управляющему переходу транзистора 77 приложена разность потенциалов между движком потенциометра R2 и анодом стабилитрона ДЗ. Когда напряжение вспомогательного генератора Uvr достигает 75 В, открывается транзистор Т1, что приводит к открыванию транзисторов Т2 и ТЗ, включенных по схеме составного транзистора.

После открывания транзистора ТЗ им шунтируется переход «Управляющий электрод —- катод» тиристора Т4. Ток управления тиристора Т4 резко уменьшается благодаря наличию диода Д17, поэтому он не может включаться. Это приводит к уменьшению тока возбуждения и напряжения вспомогательного генератора. Снижение напряжения вспомогательного генератора происходит до тех пор, пока напряжение на измерительной диагонали моста, т. е. на входе транзистора Т1, уменьшится настолько, что транзистор Т1, а значит, и транзисторы Т2 и ТЗ закроются. Схема переходит в режим максимальной отдачи. Напряжение Um. растет, и процесс повторяется. Следовательно, процесс регулирования напряжения UBr имеет колебательный характер, частота которого определяется электрическими и механическими параметрами вспомогательного генератора.

Регулирование напряжения производится изменением среднего значения тока, протекающего по обмотке, возбуждения. Это осуществляется изменением средней продолжительности включенного состояния тиристора Т4. С уменьшением частоты вращения якоря вспомогательного генератора продолжительность включенного состояния тиристора Т4 увеличивается, с увеличением частоты вращения уменьшается. При закрытых транзисторах напряжение, приложенное к обмотке возбуждения, колеблется с частотой f1. Скважность, т. е. отношение времени включенного состояния тиристора ко всему периоду, при этом близка к единице, ток возбуждения увеличивается.

При открытых транзисторах тиристор Т4 закрыт, и ток возбуждения уменьшается.

В схеме регулятора применено несколько полупроводниковых диодов, назначение которых следующее: диоды Д16, Д8 служат для защиты переходов «Управляющий электрод — катод» тиристоров Т4 и Т5 от обратных напряжений, возникающих при перезарядке конденсатора С2. Диодом Д18 обеспечивается также защита эмиттер-коллекторного перехода транзистора ТЗ и перехода «База — коллектор» транзистора Т2. При помощи стабилитрона Д17 создается отрицательное смещение на управляющем электроде тиристора Т4, чем обеспечивается отсечка тока управления при открытом транзисторе ТЗ.

Для предотвращения потери управляемости регулятора применены отсекающие диоды Д11, Д12, Д18. Дроссели Др1 и Др2 предназначены для защиты тиристоров Т4 и Т5 от коммутационных импульсов тока. Цепочка, состоящая из резисторов R8, R9 и конденсаторов СЗ, С4, используется для повышения помехоустойчивости регулятора.
 

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..