Электрические аппараты и приборы тепловозов
ТГМ4Б и ТГМ4Бл
Бесконтактный регулятор напряжения БРН-ЗВ. Регулятор поддерживает с
заданной точностью напряжение вспомогательного генератора тепловоза в
широком диапазоне изменения частоты вращения и тока нагрузки якоря.
Принципиальная схема регулятора напряжения БРН-ЗВ и его подключения в
схему тепловоза приведена на рис. 55. Регулятор состоит из двух основных
органов — измерительного и регулирующего.
Измерительный орган образуется из стабилитронов ДЗ (Д6) ,Д4, Д5,
транзисторов 77, Т2, ТЗ, диодов Д1, Д2, Д7, резисторов R'1, R1, R3, R4,
R5, потенциометра R2 и конденсатора С1. Измерительный орган собран по
мостовой схеме, в которой стабилизированное напряжение на стабилитроне
ДЗ (Д6) сравнивается с напряжением между выводом Я2 и движком
потенциометра R2, изменяющимся 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 Т,
диоды Д1 и Д2 - для защиты переходов транзистора Т1 от обратных
напряжений в момент коммутации. Конденсатор С1 сглаживает пульсации
напряжения вспомогательного генератора на входе измерительного органа.
Регулирующий орган состоит из тиристоров Т4 и 73, диодов Д8 Д13, Д16,
резисторов R6—R9, стабилитронов Д14, Д15, дросселей ДР1 и ДР2 и
конденсаторов С2 и С4. Нагрузкой регулирующего органа является обмотка
возбуждения вспомогательного генератора, зашунтированная диодом Д10 для
уменьшения перенапряжений на обмотке возбуждения в
момент выключения тиристора Т4. Регулирующий орган
представляет собой мультивибратор, собранный на двух тиристорах Т4 и Т5.
Входом мультивибратора является ток управляющего электрода,
обеспечивающий открывание тиристора Т4. Мультивибратор работает ;дующим
образом. После появления напряжения на аноде тиристоров он открывается.
Напряжение на конденсаторе С2 возрастает и становятся достаточным для
пробоя стабилитрона Д14, Д15. Через стабилитрон протекает ток, который
обеспечивает открытие тиристора Т5. Зарядный положительно конденсатор С2
начинает разряжаться через открывающийся тиристор Т5 и еще открытый
тиристор Т4. Этот разряд конденсатора закрывает тиристор Т4 путем подачи
напряжения обратной полярности. После запирания тиристора Т4 происходит
перезаряд конденсатора через обмотку возбуждения ОВ и открытый тиристор
Т5. Потенциал анода и ток управления тиристором Т4 растут, тиристор
открывается, а тиристор Т5 закрывается разрядным током конденсатора, и
процесс повторяется. В результате возникает устойчивый режим токолебаний
с частотой, которая определяется значениями резистора и
конденсатором С2.
Периодическое запирание тиристора Т4 в режиме автоблокировки 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 выводом якоря Я2 появится напряжение,
пропорциональное напряжению вспомогательного генератора UBг. При этом к
управляющему переходу транзистора Т1 приложена разность потенциалов
между движком потенциометра и анодом стабилитрона ДЗ. Когда напряжение
вспомогательного генератора достигнет 75 В, открывается тиристор Т1, что
приводит к открыванию транзисторов Т1 и ТЗ, включенных по схеме
составного транзистора.
После открывания транзистора ТЗ им шунтируется переход ’’управ-ющий
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 Uвг происходит тех пор, пока напряжение
диагонали моста, т. е. на входе транзистора , уменьшается настолько, что
транзисторы Т1, Т2 и ТЗ закроются. Схемапереходит в режим максимальной
отдачи. Напряжение Uвг растет, и Оцесс повторяется.
Следовательно, процесс регулирования напряжения Uвг имеет колегельный
характер, частота которого определяется электрическими и химическими
параметрами вспомогательного генератора. Напряжение регулируют
изменением среднего значения тока, протекающего по обмотке возбуждения.
В схеме регулятора применено несколько
полупроводниковых диодов: диоды Д16, Д8 служат для защиты переходов
’’управляющий электрод — катод” тиристоров Т4 и Т5 от обратных
напряжений, возникающих при перезарядке конденсатора С2. Диодом Д8
обеспечивается также защита эмиттер — коллекторного перехода транзистора
ТЗ и перехода ’’база — коллектор” транзистора Т2. При помощи
стабилитрона Д7 /создается отрицательное смещение на управляющем
электроде тиристора Т4, чем обеспечивается отсечка тока управления при
открытом транзисторе ТЗ. Для предотвращения потери управляемости
регулятором применены отсекающие диоды Д11 мД12.
Дроссели ДР1 и ДР2 применены для защиты тиристоров Т4 и Т5 от
коммуникационных импульсов тока. Цепочка, состоящая из резисторов R8, R9
и конденсаторов СЗ, С4, используется для повышения помехоустойчивости
регулятора.
Особое внимание при установке нового регулятора БРН-ЗВ следует обращать
на соблюдение правильной полярности напряжения, подаваемого с якоря
вспомогательного генератора на соответствующие зажимы штепсельного
разъема, так как неправильное подсоединение вызывает выход из строя
конденсатора С1.