Przedmiotem wynalazku jest stabilizator na¬ piecia przemiennego zwlaszcza do ukladów duzej mocy. Znane uklady stabilizatorów napiecia prze¬ miennego duzej mocy maja wykonawczy czlon regulacyjny w postaci autotransformatora o regu¬ lowanej przekladni lub regulatora indukcyjnego napedzanego silnikiem w ukladzie nawrotnym i za¬ wieraja uklad sterujacy, w którym porównuje sie napiecie proporcjonalne do wartosci napiecia sta¬ bilizowanego z napieciem odniesienia.Zapewnienie stabilnej pracy ukladu wymaga ustalenia okreslonego obszaru uchybu regulacji, stanowiacego strefe nieczulosci ukladu regulacyj¬ nego, zawarta miedzy poziomem napiecia, przy którym skutkiem zadzialania ukladu regulacyjnego silnik zaczyna sie obracac, a poziomem napiecia, którego róznica wobec napiecia odniesienia jest tak mala, ze uklad regulacyjny zatrzymuje silnik w ustalonym polozeniu katowym. Tak zalozona histereze sygnalu sterujacego uzyskuje sie wyko¬ rzystujac naturalna histereze przekazników elek¬ tromagnetycznych lub przerzutników pólprzewod¬ nikowych.Zakres histerezy zalezy od parametrów zastoso¬ wanych elementów. Parametry te podlegaja znacz¬ nej tolerancji zaleznie od egzemplarza elementu a mozliwosc ich regulowania jest nieduza. Powo¬ duje to znaczne trudnosci z uzyskaniem powta¬ rzalnych wlasciwosci ukladu i jego stabilnej pracy 15 25 30 przy duzej dokladnosci utrzymania stalej wartosci napiecia wyjsciowego.Celem wynalazku jest opracowanie ukladu umo¬ zliwiajacego dokladne ustawienie wartosci napiec, przy których nastepuje wlaczenie i wylaczenie silnika napedzajacego regulator dla obydwu kie¬ runków obrotów silnika, jak równiez ustawienie strefy nieczulosci ukladu regulacyjnego odpowia¬ dajacej zalozonej tolerancji napiecia wyjsciowego, przy której silnik napedowy nie obraca sie.Istota wynalazku polega na tym, ze stabilizator napiecia pradu przemiennego do ukladów duzej mocy z wykonawczym czlonem regulacyjnym w postaci autotransformatora o regulowanej prze¬ kladni lub regulatora indukcyjnego, ma uklad ste¬ rujacy zawierajacy dwa scalone regulatory na¬ piecia, których kolektory tranzystorów wyjscio¬ wych sa zasilane ze zródla napiecia stalego po¬ przez rezystory polaczone równolegle ze zlaczami emiter-baza tranzystorów.Klektor pierwszego z tych tranzystorów jest po¬ laczony przez rezystor z punktem wspólnym po¬ laczonych szeregowo rezystorów tworzacych pod¬ wójny dzielnik napiecia wyjsciowego przeksztalt¬ nika przeksztalcajacego napiecie przemiennego pradu wyjsciowego stabilizatora na napiecie stale, proporcjonalne do wartosci sredniej tego napiecia pradu przemiennego.Kolektor drugiego z tych tranzystorów jest po¬ laczony poprzez rezystor z punktem wspólnym 113 770113 770 rezystorów wlaczonych w postaci dzielnika na¬ piecia pomiedzy ujemnym biegunem zródla na¬ piecia stalego, polaczonego z ujemnym biegunem wyjscia przeksztaltnika i wejsciem drugiego regu¬ latora napiecia. Wejscie to jest polaczone z biegu¬ nem zródla napiecia odniesienia tego regulatora napiecia poprzez dzielnik napiecia w postaci szere¬ gowo polaczonych rezystorów, których punkt wspólny jest polaczony z wejsciem pierwszego regulatora.Uklad sterujacy wedlug wynalazku zawiera dwa uniwersalne regulatory napiecia, z których kazdy jest zasilany ze zródla napiecia stalego poprzez rezystor. Jeden z regulatorów steruje wlaczeniem i wylaczeniem silnika przy przekroczeniu dopusz¬ czalnej wartosci napiecia wyjsciowego, drugi przy obnizeniu sie napiecia wyjsciowego ponizej war¬ tosci dopuszczalnej. Jako napiecia odniesienia dla obydwu regulatorów -mozna wykorzystac wew¬ netrzne zródlo napiecia1 odniesienia jednego z nich.Napiecie odniesienia .podawane jest na, odwraca¬ jace wejscie wzmacniacza uchybu regulatora ste¬ rujacego wlaczaniem silnika przy zbyt wysokim napieciu wyjsciowym i wejscie nieodwracajace wzmacniacza uchybu regulatora sterujacego wla¬ czaniem i wylaczaniem silnika przy zbyt niskim napieciu wyjsciowym poprzez dzielnik rezystorowy.Napiecie odniesienia podawane na wejscie wzmac¬ niacza regulatora sterujacego wlaczaniem silnika przy zbyt wysokiej wartosci napiecia wyjsciowego pobiera sie z dzielnika rezystorowego o takim stosunku podzialu, ze jest ono zawsze wyzsze od napiecia odniesienia podawanego na wejscie wzmacniacza uchybu regulatora scalonego steruja¬ cego wlaczaniem silnika przy zbyt niskiej war¬ tosci napiecia wyjsciowego.W dzielniku wlaczonym równolegle do zródla na¬ piecia odniesienia znajduje sie rezystor, przez który plynie prad kolektora tranzystora, którego zlacze emiter-baza wlaczone jest równolegle do rezystora, poprzez który jest zasilany regulator scalony sterujacy wlaczaniem silnika przy zbyt niskim napieciu wejsciowym.Napiecie proporcjonalne do napiecia wyjscio¬ wego stabilizatora otrzymywane jest z dzielnika rezystorowego wlaczonego równolegle do wyjscia przeksztaltnika napiecia zmiennego na stale. Na¬ piecie to podawane jest na wejscie nieodwraca¬ jace wzmacniacza uchybu regulatora scalonego sterujacego wlaczaniem silnika przy zbyt wyso¬ kim napieciu wyjsciowym i na wejscie odwraca¬ jace wzmacniacza uchybu regulatora scalonego sterujacego wlaczaniem silnika przy zbyt niskim napieciu wyjsciowym.W dzielniku wlaczonym równolegle do napiecia wyjsciowego przetwornika wytwarzajacego na¬ piecie stale proporcjonalne do przemiennego na¬ piecia wyjsciowego stabilizatora znajduje sie rezy¬ stor, przez który plynie prad kolektora tranzy¬ stora, którego zlacze emiter-baza wlaczane jest równolegle do rezystora poprzez który jest zasilany regulator scalony sterujacy wlaczaniem silnika przy zbyt wysokim napieciu wejsciowym.Stabilizator wedlug wynalazku pozwala na uzy¬ skanie powtarzalnego, okreslonego zakresu histe- 15 rezy zmian napiecia wyjsciowego w zamierzonych " granicach tolerancji i umozliwia spokojna prace ukladu zasilania, praktycznie niezalezna od do¬ boru egzemplarzy poszczególnych typów elemen- 5 tów czynnych stabilizatora.Stabilizator wedlug wynalazku uwidoczniono w przykladzie wykonania przedstawionego na rysunku w postaci schematu blokowo-ideowego.Element wykonawczy 1, np. regulator indukcyjny 10 lub autotransformator o regulowanej przekladni napedzany jest silnikiem 2 o dwu kierunkach obrotów zmienianych przez uklad przelaczania 3.Wlaczenie i wylaczenie silnika napedowego jak równiez wybór kierunku obrotów silnika wyznacza uklad sterujacy 6 w zaleznosci od wartosci stabili¬ zowanego napiecia wyjsciwego.Uklad sterujacy zawiera dwa uniwersalne sca¬ lone regulatory napiecia 7 i 8, zasilane ze zródla 20 napiecia stalego 5 poprzez rezystory 9 i 10. Regu¬ lator scalony 7 steruje wlaczeniem silnika napedo¬ wego 2, gdy wyjsciowe napiecie stabilizowane jest wyzsze od maksymalnej wartosci dopuszczalnej.Steruje on takze wylaczeniem silnika napedowego, 25 gdy napiecie wyjsciowe po doregulowaniu uzyskuje wartosc znajdujaca sie w przedziale dopuszczal¬ nym. Sterowanie odbywa sie za posrednictwem tranzystora 19 i ukladu przelaczajacego 3.Jesli napiecie wyjsciowe jest nizsze od maksy- 35 malnej wartosci dopuszczalnej, prad wyjsciowy regulatora scalonego 7 jest bliski zera tranzystor 19 nie jest wysterowany. Prad pobierany w tym stanie przez regulator 7 daje na rezystorze 9 spa¬ dek napiecia nie wystarczajacy do wysterowania 35 tranzystora 11. Na rezystorze 22 nie ma wiec do¬ datkowego spadku napiecia.Gdy napiecie wyjsciowe przekroczy maksymalna, dopuszczalna wartosc, napiecie na wejsciu nieod- wracajacym wzmacniacza uchybu regulatora 7 40 przekroczy wartosc napiecia odniesienia podawana na wejscie odwracajace wzmacniacza uchybu re¬ gulatora 7 z dzielnika zlozonego z rezystorów 13, 14, 15, 16. W tym momencie wewnetrzny tranzy¬ stor regulacyjny uniwersalnego regulatora scalo¬ nego zostanie nasycony, z wyjscia regulatora 7 zostanie podany do bazy tranzystora 19 prad po¬ wodujacy jego pelne wysterowanie. Powoduje to wlaczenie silnika napedowego i jego obroty w ta¬ kim kierunku, by przez zmiane nastawy regula¬ tora 1 spowodowac obnizenie napiecia wyjscio¬ wego.Prad jaki pobiera regulator scalony 7 przy na¬ syceniu jego wewnetrznego tranzystora regulacyj¬ nego powoduje na rezystorze 9 spadek napiecia wystarczajacy do wysterowania tranzystora 11.Prad kolektora tego tranzystora wywoluje na rezy¬ storze 22 dodatkowy spadek napiecia, którego wielkosc mozna regulowac przez zmiane rezy¬ stancji rezystora 17. Dodatkowy spadek napiecia na rezystorze 22 sprawia, ze napiecie podawane na wejscie nieodwracajace wzmacniacza 7 zrówna sie z napieciem odniesienia podawanym na jego wejscie odwracajace przy nizszym napieciu wyjsciowym stabilizatora niz ma to miejsce przy w zatkanym tranzystorze 11. 45 50 55 60113 770 W rezultacie silnik obraca sie tak dlugo, az napiecie wyjsciowe stabilizatora zostanie sprowa¬ dzone do wartosci nizszej od maksymalnego do¬ puszczalnego napiecia wyjsciowego stabilizatora.Róznica miedzy maksymalna dopuszczalna war¬ toscia napiecia wyjsciowego stabilizatora po prze¬ kroczeniu której uklad zaczyna zmniejszac na¬ piecie wyjsciowe a wartoscia napiecia wyjsciowe¬ go, przy której uklad konczy obnizanie napiecia wyjsciowego moze byc w szerokich granicach ustalana poprzez zmiane wartosci rezystancji rezy¬ stora 17.Momentem wlaczenia silnika napedowego 2, gdy wyjsciowe napiecie stabilizowane jest nizsze od minimalnej wartosci dopuszczalnej steruje regula¬ tor scalony 8. Steruje on takze momentem wyla¬ czenia silnika napedowego, gdy napiecie wyjsciowe po doregulowaniu uzyskuje wartosc znajdujaca sie w przedziale dopuszczalnym. Sterowanie odbywa sie za posrednictwem tranzystora 18 i ukladu prze¬ laczajacego 3. Dzialanie tego fragmentu ukladu jest podobne do dzialania fragmentu ukladu, w którym podstawowym elementem jest regulator scalony 7. Jezeli stabilizowane napiecie wyjsciowe jest wyzsze od minimalnej wartosci dopuszczalnej tranzystory 18 i 12 nie sa wysterowane.Gdy stabilizowane napiecie wyjsciowe prze¬ kroczy minimalna, dopuszczalna wartosc, napiecie na wejsciu odwracajacym wzmacniacza uchybu regulatora scalonego 8 spadnie ponizej wartosci napiecia odniesienia podawanej na wejscie nie- odwracajace wzmacniacza bledu regulatora scalo¬ nego 8 z dzielnika zlozonego z rezystorów 13, 14, 15, 18. W tym momencie zewnetrzny tranzystor regulacyjny nasyca sie i z wyjscia regulatora sca¬ lonego 8 zostanie podany do bazy tranzystora 18 prad powodujacy jego pelne wysterowanie. Po¬ woduje to wlaczenie silnika napedowego i jego obroty w takim kierunku, by przez zmiane na¬ stawy regulatora 1 powodowac podwyzszenie na¬ piecia wyjsciowego., Prad, jaki pobiera reuglator scalony 8 przy na¬ syceniu jego wewnetrznego tranzystora regulacyj¬ nego powoduje na rezystorze 10 spadek napiecia wystarczajacy do wysterowania tranzystora 12.Prad kolektora tego tranzystora wywoluje na rezy¬ storze 16 dodaktowy spadek napiecia, którego wielkosc mozna regulowac przez zmiane rezystancji rezystora 21.Dodatkowy spadek napiecia na rezystorze 16 sprawia, ze napiecie odniesienia podawane na wejscie nieodwracajace wzmacniacza uchybu regu¬ latora scalonego 8 zostaje w momencie zadzialania tranzystora 12 podniesione. Nasycenie tranzystora 18 wlacza silnik 2, który obraca sie w takim kie¬ runku, by poprzez zmiane nastawy regulatora 1 nastepowalo podwyzszenie wyjsciowego napiecia stabilizowanego. Poniewaz w momencie wlaczenia silnika 2 napiecie odniesienia podawane na wejscie nieodwracajace wzmacniacza uchybu regulatora scalonego 8 jest podwyzszane o spadek napiecia na rezystorze 16, zrównanie napiecia odniesienia z na¬ pieciem proporcjonalnym do stabilizowanego na¬ piecia wyjsciowego podawanym na wejscie odwra¬ cajace wzmacniacza uchybu regulatora scalonego 5 8 nastepi przy wyzszym napieciu wyjsciowym niz wówczas, gdy nie ma dodatkowego spadku na¬ piecia na rezystorze 16. W rezultacie silnik obraca sie tak dlugo, az napiecie wyjsciowe stabilizatora zostanie sprowadzone do wartosci wyzszej od io minimalnego, dopuszczalnego napiecia stabiliza¬ tora.Róznica miedzy minimalna dopuszczalna war¬ toscia napiecia wyjsciowego stabilizatora, po prze¬ kroczeniu której uklad zaczyna podwyzszac na- 15 piecie wyjsciowe a wartoscia napiecia wyjscio¬ wego, przy której uklad konczy podwyzszanie na¬ piecia wyjsciowego moze byc w szerokich gra¬ nicach ustalana przez zmiane rezystancji rezy¬ stora 21. 20 Zastrzezenie patentowe Stabilizator napiecia przemiennego zwlaszcza do 25 ukladów duzej mocy z wykonawczym czlonem regulacyjnym w postaci autotransformatora o re¬ gulowanej przekladni lub regulatora indukcyjnego, sterowany wyposazonym w silnik lub silownik elektryczny ukladem sterujacym, zawierajacym 20 czlon do okreslenia chwilowej wartosci uchybu regulacyjnego, stanowiacego sygnal róznicy chwilo¬ wej wartosci napiecia stabilizowanego i poziomu napiecia odniesienia, znamienny tym, ze uklad ste¬ rujacy zawiera dwa scalone regulatory napiecia 35 (7, 8), w których kolektory tranzystorów wyjscio¬ wych sa zasilane ze zródla napiecia stalego (5) poprzez rezystory (9, 10) polaczone równolegle ze zlaczami emiter-baza tranzystorów "(11, 12), ste¬ rowanymi sygnalami zaleznymi od wielkosci pradu *0 plynacego przez scalone regulatory napiecia (7, 8), przy czym kolektor pierwszego z tych tranzysto¬ rów (11) jest polaczony przez rezystor (17) z punk¬ tem wspólnym rezystora (22) i polaczonych szere¬ gowo rezystorów (20, 23) tworzacych podwójny 45 dzielnik napiecia wyjsciowego przeksztaltnika (4) przeksztalcajacego napiecie przemiennego pradu wyjsciowego stabilizatora na napiecie stale, pro¬ porcjonalne do wartosci sredniej tego napiecia pradu przemiennego, kolektor zas drugiego z tych 80 tranzystorów (12) jest polaczony poprzez rezystor (21) z punktem wspólnym rezystora (16) i rezy¬ stora (15) wlaczonych w postaci dzielnika napiecia pomiedzy ujemnym biegunem zródla napiecia sta¬ lego (5), polaczonego z ujemnym biegunem wyjscia » przeksztaltnika (4) i wejsciem drugiego regulatora napiecia (8), przy czym wejscie to jest polaczone z biegunem zródla napiecia odniesienia tego regu¬ latora napiecia (8) poprzez dzielnik napiecia w po¬ staci szeregowo polaczonych rezystorów (13, 14), 60 których punkt wspólny jest polaczony z wejsciem pierwszego regulatora (7).113 770 LZGraf. Z-d Nr 2 — 263/82 105 cgz. A4 Cena 45 zl PL