содержание   ..   101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  ..

Регулятор напряжения БРН-ЗВ тепловоза ТГМ6А



бесконтактный, полупроводниковый, установлен на тепловозе для автоматического регулирования напряжения вспомогательного генератора (ранее применялся регулятор ТРН-1А). Электрическая схема регулятора (рис. 109) условно может быть разделена на два основных узла: измерительный и регулирующий.

Измерительный узел регулятора напряжения предназначен для подачи сигнала регулирующему узлу на уменьшение тока возбуждения вспомогательного генератора при повышении напряжения вспомогательного генератора сверх 75 В и наоборот — сигнала на увеличение тока возбуждения, когда напряжение становится ниже 75 В. В измерительный узел входят следующие элементы: резисторы R'l, Rl, R3, R5, потенциометр R2, конденсатор С1, диоды Д1, Д2, Д7, транзисторы 77, Т2, ТЗ, и стабилитроны ДЗ (или резервный Д6), Д4, Д5. Чувствительным элементом измерительного узла является стабилитрон ДЗ (Д6).

Измерительный узел собран по мостовой схеме: первое плечо моста — резисторы R'l, R1 и часть потенциометра R2\ второе плечо — оставшаяся часть потенциометра R2 и резистора R3; третье плечо— резистор R4 и четвертое плечо — стабилитроны ДЗ(Д6), Д4, Д5. На одну диагональ моста подается напряжение от вспомогательного генератора, сглаженное конденсатором С1, в другую диагональ моста включен переход эмиттер — база транзистора Т1. Когда напряжение вспомогательного генератора меньше 75 В, напряжение на втором плече моста, т. е. между движком потенциометра и минусом вспомогательного генератора (ВГ), меньше напряжения стабилизации стабилитрона ДЗ(Д6). При этом потенциал базы транзистора Т1 выше потенциала эмиттера, и транзистор закрыт; закрыты также транзисторы Т2 и ТЗ, которые управляются током коллектора транзистора 77. У закрытых транзисторов сопротивление между эмиттером и коллектором велико. Когда напряжение вспомогательного генератора превысит 75 В, напряжение на втором плече моста станет выше напряжения стабилизации ДЗ(Д6). При этом потенциал базы транзистора Т1 станет ниже потенциала эмиттера, и транзистор Т1 откроется.

Когда транзистор Т1 открыт, ток течет от движка потенциометра R2 через переход эмиттер — коллектор транзистора 77, резистор R5, переходы база — эмиттер транзисторов Т2 и ТЗ, которые включены по схеме составного транзистора для увеличения коэффициентов усиления, и далее через дроссель ДР1 на минус вспомогательного генератора. Дроссель имеет очень малое активное сопротивление и практически не оказывает сопротивления постоянному току. Транзисторы T2 и ТЗ имеют обратную проводимость (n-р-n) по сравнению с транзистором Т1 (р-n-р) и при указанном направлении тока они открываются. У открытых транзисторов сопротивление между эмиттером и коллектором близко к нулю. Таким образом можно считать, что транзистор ТЗ представляет собой выключатель, контакты которого разомкнуты при напряжении вспомогательного генератора менее 75 В и замкнуты при напряжении более 75 В.

Стабилитроны Д4 и Д5 включены встречно стабилитрону ДЗ (Д6) и всегда находятся под прямым напряжением, следовательно, их

сопротивление незначительно. Они служат для компенсации изменения напряжения на стабилитроне ДЗ (Д6) при изменении температуры. Диоды Д1 и Д2 защищают транзистор 77 от импульсов обратного напряжения, которое возникает при работе регулятора. Диод Д7 уменьшает ток утечки транзистора 77.

Регулирующий узел собран по схеме мультивибратора на кремниевых управляемых диодах (тиристорах) Т4 и Т5.

Рис. 109. Электрическая схема регулятора направления БРН-ЗВ:
Т1—транзистор МП104, СБО, 1 шт.; Т2—транзистор МП1016, СБО, 1 шт ; ТЗ—транзистор Н702, М63, 1 шт., Т4, Т5—тиристоры Т50-ЗА-1, 2 шт ; Д1, Д2, Д7, Д8, Д13, Д16—диоды Д226, 6 шт.; ДЗ(Д6), Д4, Д5, Д14, Д15, Д17—стабилитроны; Д9—Д12—диоды Д2331А, 4 шт.; С1, С2—конденсаторы ЭТО-4-250, 4 шт.; СЗ, С4—конденсаторы МБГП-2-400 В, 2шт., Rl, R'l— резисторы МЛТ-2, 2кОм + 5%, 4 шт ; R2— резистор РС-7, 250 Ом, 1 шт.; R3—резистор МЛТ-2, 200 Ом±10%; R4—резистор МЛТ-2, 20 кОм±5%, 2 шт.; R5—резистор МЛТ-2, 560 Ом± 10 %; R6, R7—резисторы ПЭВ-100, 150 Ом±5 %, 2 шт., R8, R9—резисторы МЛТ-2, 30 Ом±10%, 4 шт ; ДР1, ДР2— дроссели специального исполнения, 2 шт

Когда к тиристору приложено обратное напряжение (минус на анод, плюс на катод), то он ведет себя, как обычный диод, т е в цепи тиристора течет очень малый обратный ток, которым можно пренебречь при рассмотрении работы схемы Если поменять полярность приложенного напряжения, то тиристор останется закрытым (не будет пропускать ток) до тех пор, пока не будет приложено небольшое напряжение между управляющим электродом тиристора и катодом Ток в цепи управляющего электрода «открывает» тиристор, и в цепи анод — катод ток начинает протекать так, как по обычному диоду Чтобы запереть тиристор, недостаточно снять напряжение с управляющего электрода, необходимо хотя бы кратковременно приложить к тиристору обратное напряжение
 

Кроме тиристоров, в схему регулирующего узла входят следующие элементы: диоды Д8-Д13, Д16, резисторы R6—R9, стабилитроны Д14, Д15, Д17, дроссели ДР1, ДР2 и конденсаторы С2, СЗ, С4. Нагрузкой регулирующего узла является обмотка возбуждения ОВ вспомогательного генератора.

Рассмотрим работу мультивибратора, считая условно, что дизель остановлен, поэтому потенциал на движке потенциометра равен нулю, и транзистор ТЗ закрыт. Напряжение к стабилитрону Д17 от плюса аккумуляторной батареи прикладывается по следующей цепи: обмотка возбуждения OB, R6, Д9. Стабилитрон открывается, и небольшой ток начинает протекать по цепи управляющего электрода тиристора Т4 на минус аккумуляторной батареи БА через дроссель ДР1. Тиристор Т4 открывается, и напряжение Б А прикладывается к обмотке возбуждения. Ток возбуждения вспомогательного генератора начинает быстро нарастать. Он течет по цепи: плюс БА, ОВ, Д11 и Д12, Т4, ДР1, минус БА. Одновременно течет зарядный ток конденсатора С2 по цепи: плюс БА, R7, С2, Т4, ДР1, минус БА. Потенциал на правой обкладке конденсатора положительный, на левой — отрицательный.

Напряжение на конденсаторе С2 начинает нарастать и в какой-то момент достигает значения, при котором открываются стабилитроны Д14, Д15. Через диод Д13 и стабилитроны Д14 и Д15 потечет ток управления тиристора Т5, который при этом откроется. Начнется разряд конденсатора С2 по цепи: Т5, ДР2, ДР1, Т4. Для тиристора Т4 разрядное напряжение конденсатора является обратным, и он закрывается. При этом обмотка возбуждения отключается от батареи, и ток в ней быстро уменьшается, замыкаясь через шунтирующий диод Д10. Этот диод уменьшает перенапряжения, которые возникают при отключении тиристором Т4 обмотки возбуждения от батареи.

При закрытом тиристоре Т4 и открытом тиристоре Т5 конденсатор С2 перезаряжается по цепи: плюс БА, ОВ, Д11 и Д12, С2, Т5, ДР2, минус БА. Теперь левая обкладка конденсатора С2 приобретает положительный потенциал, а правая — отрицательный. Одновременно растет напряжение на аноде тиристора Т4 и напряжение на стабилитроне Д17. Стабилитрон открывается, вследствие чего открывается и тиристор Т4. Конденсатор С2 начинает разряжаться по цепи: Т4, ДР1, ДР2, Т5. Напряжение конденсатора С2 запирает тиристор Т5, по обмотке ОВ вновь протекает ток от аккумуляторной батареи. Цикл работы мультивибратора повторяется.

Остальные элементы регулирующего узла имеют следующее назначение: диоды Д8 и Д16 защищают переходы управляющий электрод — катод тиристоров Т4 и Т5 от обратных напряжений, которые возникают при перезарядке конденсатора С2; одновременно диод Д8 защищает транзисторы Т2 и Т3,

диоды Д11 и Д12 предотвращают потерю управляемости мультивибратора; дроссели ДР1 и ДР2 защищают тиристоры Т4 и Т5 от импульсов тока, возникающих при переключении тиристоров.

После пуска дизеля напряжение на вспомогательном генераторе быстро увеличивается, так как регулирующий узел обеспечивает максимальный ток возбуждения. Когда напряжение генератора превысит 75 В, потенциал на движке потенциометра R2 станет достаточным для отпирания стабилитрона ДЗ (Д6) и, следовательно, транзисторов 77, Т2, ТЗ. Транзистор ТЗ, открываясь, шунтирует цепь стабилитрон Д17 — управляющий электрод тиристора Т4. Ток управляющего электрода тиристора Т4 уменьшается практически до нуля. Поэтому после очередного запирания тиристора Т4 разрядом конденсатора С2 он не может больше открыться, и автоколебания мультивибратора прекращаются. Обмотка возбуждения отключается от батареи и разряжается через диод Д10. Одновременно уменьшается напряжение генератора. Когда напряжение станет несколько меньше 75 В, стабилитрон ДЗ (Д6) и транзисторы Tl, Т2, ТЗ закроются. Вновь появится ток в цепи управляющего электрода тиристора Т4 и начнет работать мультивибратор. Напряжение вспомогательного генератора станет расти.

Таким образом, в системе вспомогательный генератор — регулятор напряжения устанавливаются автоколебания с частотой, определяемой параметрами обмотки возбуждения. Напряжение регулируется за счет изменения среднего значения тока возбуждения генератора, что обеспечивается изменением средней продолжительности включённого состояния тиристора Т4. При увеличении частоты вращения В Г продолжительность включенного состояния Т4 уменьшается, а при уменьшении растет.

Если нужно изменить значение напряжения вспомогательного генератора, поддерживаемое регулятором, то передвигают движок потенциометра R2. Передвижение движка вниз по схеме приводит к

увеличению поддерживаемого регулятором напряжения, вверх — к уменьшению, так как часть напряжения вспомогательного генератора, приложенная к стабилитрону ДЗ, растет, и стабилитрон открывается при меньшем напряжении вспомогательного генератора.

содержание   ..   101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  ..