Регулятор частоты для электроагрегатов переменного тока
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (11) 443450
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлеис 05.05.69 (21) J329689 j24 7 (51) М Кл.
Н 02р. 9/04 с присоединением заявки
Гасударственный нвмнтет
Совета Министров СССР ае делан нзавретеннй и атнрытнй (32) Приоритет—
Опубликова и 15. 09, 745юллетень № 34!
Дата опубликования описания Б. I2- 7
62У.are. . T2.025.07.(088.8), (У2) Авторы Я, Ф.АРХИПЕНКОВ, Ю.В.КАЛИНКИНА, T.Ï. ТИЩЕНКОВА m В.И.БОГУШЕВИЧ изобретения . (71) Заявитель (54 РЕГХЕЯТОР ЧАСТОТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Изобретение относится к об--! ласти регулиооания частоты в уттw пойствах отбооа мощттости, гте т енератоо переменного тока прйводитття от двигателя транспортного средс ва.
Известные регуляторы частоты для электроагрегатов переменного тока, состоящих, например, из генератора перемейного тока с приводом от двигателя внутреннего сго- " рания, содержащие исполнительный элемейт в виде электромагнита,воздействующего на дроссельную заслонку двигателя, стабилизатор напряжения, регулирующий орган с преобразователем частоты, включающим транзисторный одновибратор и
-орган защиты с реле остановки двигателя электроагрегата, не обеспечивают надежной работы электроагрегата при определенной частоте генератора.
В предложенном устройстве указанный недостаток устранен за счет
goro, что орган защиты выполнен в
1 t виде подключенного на выходное напряжение генератора электроагрегата дополнительного преобразователя частоты, выход одновибратора которого соединен с измерительным элементом на транзисторе, в коллекторную цепь которого включена первичная обмотка трансформатора, вторичной обмоткой соединенного с управ„ ляющим входом транзистора в цепи ,реле остановки,.двигателя.
На фиг. I изображена принципиальная блок-схема предлагаемого устройства. еа фиг. 2. представлена
;5 его принцийиальная электрическая схема.
Предлагаемый регулятор частоты (фиг.I) состоит из электромагнита l., якорь которого при помощи тяго ги 2 связан с дроссельной заслонкой
3. Электромагнит имеет рабочую обмотку 4 и обмотку 5 обратной связи
rro нагрузке. Рабочая обмотка электромагнита йитается от регулирующего органа 6 состоящего из преобра25 зователя 7 частоточувствительный
4434501
3 ,элемент) и усилителя 8 ;. обмотка обратной связи по нагрузкв питается от датчика 9 нагрузки ?0, в качестве которого может быть использован либо трансформатор тока с выпрямитвльным: устройством (связь по общему току), . либо ваттметровов устройство (связь . по активной составляющей тока нагрузки).
Для защиты генератора ЕХ от
"разноса" (превышение скорости вра-. щения выше допустимой) регулятор снабжен органом защиты I2, состоящим из преобразователя ХЗ (частото- чувствитвльный элемент), измерительного I4 и блокировочного I5 элементов.
Стабилизатор напряжения Х6 служит для стабилизации амнлитуды .импульсов регулирующего и защитного органов. Питание регулятора осуществляется от аккумуляторнои батареи агрегата, работающей параллельно с зарядным устройством.
Напряжение генератора агрегата через понижающий трансформатор Тр поступает на формирователь прямоугольных импульсов, состоящии из стабилитрона 17 и резистора I8. Однополярные импульсы, по форме близкив к прямоугольным, со стабилитрона I7 подаются на дйффвренцирующую цепочку (конденсатор 19, резистор
20), Дифференцированный сигнал в виде коротких импульсов поступает на вход одновибратора (транзисторы, 21 и 22, диоды 23 и 24, стабилитрон
25, конденсатор 26; резисторы 27,28, 29, 30, ЗХ, 32). На выходе одновйбратора получаются прямоугольные импульсы постоянной длительности, опрвделявмой величиной емкости конденсатора 26 и величинами сопротивлвния резисторов 29 и 30.
Амплитуда импульсов одновибратора постоянна, так как она определяется стабилизированным напряжением питания, создаваемым стабилизатором I6 (транзисторы 33 и 34, стабилитроны 35, 36 и 37, резисторы 38, 39 и 40).
С вйхода одновибратора импульсы поступают на вход усилителя транзисторы 4I, 42, 43, 44 . диоды 5, 46, 47 и 48; резисторы 49 50,,питающего рабочую обмотку 4 электромагнита. для снятия пврвнапряжений на транзисторе 44 рабочая обмотка шун-, тирувтся диодом 59. Средняя величи4 на тока в «рабочей обмотке электромагнита зависит от величины отношения длительности импульсов одновибратора к периоду астоты напря жвния генератора,.;) . Чвм больше это отношение; т м больше среднее значение тока в рабочей обмотке электромагнита. Так как длительность импульсов неизменна, а длитвльlo ность периода уменьшается с ростом частоты, то отношение, а, следовательно среднее значейив тока в рабочей обмотке с ростом частоты возрастает, якорь электромагнита
15 поворачивается, преодолевая сопротивление пружийы (фиг.I) и прикрывает дроссельную заслонку З,уменьшая подачу топлива. При умвйьшвнии частоты якорь электромагнита при20 открывает дроссельную заслонку.
Так осуществляется регулиро- вание частоты.
Исходное состояние элементов регулятора устанавливается таким ю образом, чтобы при номинальной скоростй вращения (частоте) усилие электромагнита уравновешивалось натяжением. пружины. Изменяя величину сопротивления резистора 29 (фиг. 2), зо можно в некоторых пределах измвйять рабочую частоту агрегата, что необходимо при включении на йараллельную работу.
Для еньшения статизма харакЗ5 теристики регулятора вводится обЗ5 ратная связь по нагрузке. Ампервитки обмотки 5 обратной связи (фиг.I) направлены встречно,ампврвиткам рабочей обмотки, поэтому при увели1 чении нагрузки усилив электромагнита уменьшается, и пружина приоткрывает дроссельную заслонку, увеличивая подачу топлива. Регулйрование глубины обратной связи по нагрузке
45 осуществляется резистором 60 (фиг.2), В случае исчезновения на(ряжения генератора или неисправностей в цепях регулирующего устройства агрегат может поити в "разнос". Для за50 щиты От таких аварииных режимов ре5О гулятор снабжен защитным устройством.
Преобразователь частоты защит.ного устроиства выполнен так жв,как
55 в регулирующем устройстве. 0н состоит из формирователя прямоугольных импульсов (стабилитрон 6I и резистор 62), диаференцирующвй цепочки (конденсатор 63 и резистор 64) и одновибратора (транзисторы 65, 66; стабилитрон 67; диоды 68 и 69, койденсатор 70; резисторы 7I, 72, 73, 74, 75). Измерительный элемент за443450
5 щитного устройства состоит из трансформатора 76 транзисторов 77 и 78 диодов 79, 80 и 8I; конденсатора 82, резисторов 83 и 84 и реле 85. Выпрямитель 86 резистор 87, конденсатор 5
88,реле 89 и 90 составляют блокировочное устройство, Защитнов устройство работает 10 следующим образом, При включений источника питания постоянного тока с помощью тумблера 9I (фиг. 2) срабатывает реле 90 и отключает рабочую обмот- 15 ку электромагнита от источника питания, После запуска агрегата и возбуждения генератора на вход схе.мы поступает переменное напряжение, которое включает в работу регулиру- ю ющее и защитнов устройства. С выхода частотного преобразователя защитного устройства импульсы поступают на вход транзистора 77 фиг. 2) через диод 79 и резистор ы
3. В коллекторной цепи транзистора 77 включена первичная обмотка трансформатора 76. Во вторичной обмотке трансформатора наводится напряжение, которое с помощью од- 30 нополупериодного выпрямителя (диод 80) и емкостного фильтра (конденсатор 82) открывает транзистор
78 и реле 85 срабатывает, замыкая свой нормально открытый контакт
85Е.
Одновременно от выпрямителя 86 через резистор 87 срабатывает реле
89. В этом случае цепь питания реле 90 проходит через замкнутые кон- 40 такты 89 — 89„ (реле 89) и замкнутые контакты реле 85. Обмотка реле
89 подключается к цвйи постоянного тока через собственные контакты
89Š— 89 (блокируется).
Длительность импульсов частотного преобразователя выбирается та- кой, чтобы при максимально допустимой скорости вращения агрегата отношение 7 = ° В этом случае на- 50 пряженив"на вторичной обмотке транс6 орматора 76 исчезает, транзистор
8 закрывается, ток в обмотке реле
85 исчезает, контакты 85 размыкаются, цепь йитания реле 69 разрывается и контакты реле 89, замкнувшись подключают надряженйе питания (Е2в) непосредственно к рабочей обмотке электромагнита. Якорь электромагнита, преодолевая сопротивление пружинй, полностью закрывает дроссельную заслонку и двигатель агрегата останавливается. Чтобы вернуть схему в исходное состояние (разблокировать реле 89), необходимо выключить питание (тумблер 9I).
При исчезновении напряжения генератора агрегата схема защиты срабатывает в такой же последовательности.
ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Регулятор частоты для электроагрегатов переменного тока,состоящих, например, из генератора переменйого тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания, содержащий исполйительный элемент в виде электромагнита, воздействующего на дроссельную заслонку двигателя, стабилизатор напряжения, регулирующий орган с преобразователем частоты, включающим транзисторный одновибратор и орган защиты с реле остановки двигателя электроагрега а, и т л и ч а ю щ и и— с я тем, что, с целью повышения надежностй работы электроагрегата при определенной частоте напряжения генератора, орган защиты выполнен в виде йодключвнного на выходное напряжение генератора электроагрегата дополнительного преобразователя частоты, выход одновибратора которого соединен с измерительным элементом на транзисторе, в коллвкторную цепь которого включена первичная обмотка трансформатора, вторичной обмоткой соединенного с управляю-цим в рдом транзистора в цепи реле 0GTQHDBKM двигателя.
443450
Тираж V2$
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 113035, Раушская наб., 416
Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24
Составитель В, КРУГЛОВ8
Редактор TexpenA. 4&pQEg<3 «pp« oP>: Н, UT83IE>MBX
К.11анаурова
Заказ 8 + Изд. М29 Подписное