Измерительный орган регулятора возбуждения преимущественно генератора постоянного тока тепловоза

 

Использование: электрооборудование транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Сущность изобретения: устройство имеет выполненный из резисторов линейный делитель напряжения, а также нелинейный делитель напряжения, который состоит из стабилитрона, балластного резистора, электрической лампы и солнечного элемента с нагрузочным резистором. Отличие устройства определяется наличием в нем электрической лампы и солнечного элемента с нагрузочным резистором. В процессе работы изменяется характеристика измерительного органа в зависимости от температуры окружающей среды. Это позволяет требуемым образом регулировать режим заряда связанной с генератором постоянного тока аккумуляторной батареи. 1 ил.

Изобретение относится к вспомогательному электрооборудованию транспортных средств.

Известно устройство для регулирования напряжения питания нагрузки в зависимости от окружающей температуры при помощи силового каскада, который осуществляет регулирование напряжения, и блока управления, который формирует температурно-зависимый сигнал, сигнал коррекции, комплексующий погрешность, и задает режим работы силового блока.

Недостаток известного устройства в том, что оно имеет большое количество функциональных блоков и сложное исполнение.

Сущность изобретения заключается в следующем. В измерительном органе напряжения температурно-зависимый формирователь опорного напряжения выполняют в виде параметрического стабилизатора напряжения с осветительной лампой на выходе, которая оптически связана с солнечным элементом, зашунтированным резистором. Такое исполнение формирователя обеспечивает автоматическое регулирование напряжения генератора, который заряжает аккумуляторную батарею, эксплуатируемую при разных температурах окружающей среды.

Технический результат изобретения упрощение.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема измерительного органа напряжения, который входит в состав регулятора возбуждения вспомогательного генератора тепловоза.

Генератор 1 постоянного тока сочленен с валом дизеля, имеет якорную обмотку 1.1 и обмотку возбуждения 1.2. Обмотка 1.1 соединена с аккумуляторной батареей 2 через зарядный резистор 3, разделительный диод 4 и подключена к шинам 5 с контролируемым напряжением. Обмотки 1.1 и 1.2 также подключены к регулятору 6 тока возбуждения генератора 1. Регулятор 6 содержит исполнительный орган 7 с транзисторами 8 и 9, резистором 10 и диодом 11, измерительный орган напряжения 12, который имеет температурно-зависимый формирователь опорного напряжения 13, делитель напряжения 14, выполненный из резисторов 14.1 и 14.2, и выводы 15. Формирователь 13 состоит из выполненного на резисторе 13.1 и стабилитроне 13.2 параметрического стабилизатора напряжения, к выходу которого подключена осветительная лампа 13.3. Эта лампа имеет оптическую связь с выходным элементом 13.4 и является единственным источником света, который попадает на поверхность элемента 13.4. Солнечный элемент зашунтирован вспомогательным резистором 13.5. Выводы 15 являются выходными потенциальными выводами делителя 14 и формирователя 13 и служат для их соединения с исполнительным органом 7. Измерительный орган 12 подключен к шинам 5, контролирует величину их напряжения и установлен таким образом, что окружающая среда батареи 2 и формирователя 13 всегда имеет одинаковую температуру.

При неработающем генераторе 1 вспомогательное оборудование тепловоза питает батарея 2. Диод 4 препятствует ее разряду на обмотку 1.1 генератора 1. При работающем генераторе 1 его обмотка 1.1 имеет напряжение, полярность которого показана на схеме, питает вспомогательное оборудование и заряжает батарею 2 через резистор 3 и диод 4. Регулятор 6, меняя ток обмотки 1.2 при изменениях частоты вращения якоря генератора 1, его нагрузочного тока и температуры окружающей среды батареи 2, поддерживает величину напряжения генератора 1, которую задает измерительный орган 12. При этом его элементы выполняют следующие функции.

Параметрический стабилизатор питает лампу 13.3 напряжением, которое имеет постоянную величину. Лампа 13.3 облучает элемент 13.4, который преобразует энергию света в электрическую энергию и нагружен резистором 13.5. Напряжение элемента 13.4 сравнивается с напряжением резистора 14.2 и из этих напряжений формируется напряжение рассогласования, которое имеет показанную на схеме полярность и прикладывается к эмиттерно-базовому переходу транзистора 8. При наличии напряжения рассогласования в цепи, образованной коллекторно-эмиттерным переходом транзистора 8, резистором 10 и эмиттерно-базовым переходом транзистора 9, протекает ток. Величина этого тока ограничивается сопротивлением резистора 10, зависит от напряжения рассогласования и определяет сопротивление транзистора 9 между выводами его эмиттера и коллектора. Чем больше (меньше) напряжение рассогласования, тем меньше (больше) сопротивление коллекторно-эмиттерной цепи транзистора 9 и больше (меньше) ток обмотки 1.2 генератора 1.

При уменьшении (увеличении) частоты вращения якоря генератора 1 и при увеличении (уменьшении) его нагрузочного тока растут (убывают) напряжение рассогласования и ток обмотки 1.2. За счет таких изменений этого тока поддерживается требуемая величина напряжения генератора 1. При этом диод 11 ограничивает амплитуду всплесков напряжения, возникающих на обмотке 1.2 при быстрых уменьшениях и прекращения тока в ее цепи (в аварийных режимах).

Величина напряжения генератора 1 определяется произведением напряжения элемента 13.4 и соотношения сопротивлений резисторов 14.1 и 14.2. Это соотношение устанавливается при настройке регулятора 6 и в процессе его работы не меняется. Напряжение элемента 13.4 изменяется при колебаниях температуры окружающей среды батареи 2 и вызывает изменения напряжения обмотки 1.1, заряжающей батарею 2. Присущая солнечному элементу зависимость его напряжения от температуры позволяет оптимизировать режим заряда батареи 2 следующим образом. При низкой (высокой) температуре окружающей среды солнечный элемент имеет высокое (низкое) напряжение и повышаются (понижаются) напряжения генератора 1 и заряжаемой батареи 2.

Формула изобретения

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН РЕГУЛЯТОРА ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА ТЕПЛОВОЗА, содержащий подключенный к шинам с контролируемым напряжением резистивный делитель напряжения, температурно зависимый формирователь опорного напряжения, выводы для подключения исполнительного органа регулятора возбуждения, являющиеся выходными потенциальными выводами делителя напряжения и формирователя опорного напряжения, отличающийся тем, что температурно зависимый формирователь опорного напряжения включает в себя параметрический стабилизатор напряжения, к выходу которого подключена осветительная лампа, оптически связанная с выходным солнечным элементом, зашунтированным вспомогательным резистором.

РИСУНКИ

Рисунок 1