Opublikowano; 30.IV.1966 50921 KI. 21 c, 52 MK P H02p 91^0 UKD BIBLIOTEKA T ' JUruKlu Patentowego Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Jacek Kowalski, mgr inz. Zygmunt Gizinski, mgr inz. Janusz Czapla Wlasciciel patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska) Tyrystorowy regulator napiecia dla pradnicy pradu stalego i Przedmiotem wynalazku jest tyrystorowy regula¬ tor napiecia pradu stalego z samoczynna regula¬ cja napiecia w zaleznosci od pradu obciazenia.Przeznaczony jest on do regulowania napiecia i pradu pradnic, w szczególnosci wszelkiego rodzaju pradnic pomocniczych stosowanych w pojazdach trakcyjnych.Dotychczas stosowane regulatory napiecia prad¬ nic pradu stalego reguluja prad wzbudzenia prad¬ nic w dwojaki sposób, a mianowicie poprzez perio¬ dyczne zwieranie oporu w obwodzie wzbudzenia, lub bocznikowanie tego wzbudzenia oporem, wzgle¬ dnie poprzez plynna zmiane opornosci wlaczonej w obwód wzbudzenia np. przez zmiane nacisku wywieranego na weglowy stos oporowy.Ponadto znane sa rozwiazania modelowe tranzy¬ storowych regulatorów napiecia. Wada pierwszego sposobu regulacji jest intensywne iskrzenie miedzy wibrujacymi stykami i w nastepstwie tego szybkie ich zuzywanie sie. Taki stan rzeczy zmusza uzyt¬ kowników do czestego nadzorowania i konser¬ wowania tych regulatorów dla utrzymania odpo¬ wiednich cech regulacyjnych.Przy drugim sposobie regulacji nie wystepuje wprawdzie zuzycie oporowego stosu weglowego, lecz ze wzgledu na to, ze przez stos plynie caly prad wzbudzenia, rozmiary jego, a wraz z nimi i calego regulatora sa. znaczne.W przypadku koniecznosci jednoczesnego regu¬ lowania napiecia i pradu pradnicy, konstrukcja ta¬ kiego regulatora jest w znacznym stopniu skom¬ plikowana, a rozmiary i ciezar stosunkowo duze.Obydwa typy regulatorów posiadaja wprawdzie wystarczajaca dla urzaden trakcyjnych, lecz nie¬ zbyt duza dokladnosc regulacji, zwlaszcza w sta¬ nach nieustalonych przy naglym wlaczeniu lub wylaczeniu obciazenia pradnicy. Wystepuja wów¬ czas wahania napiecia od wartosci regulowanej, majace praktyczny wplyw na prace urzadzen za¬ leznych od napiecia pradnicy.Ocena pracy regulatorów tranzystorowych nie jest obecnie mozliwa do przeprowadzenia z uwagi na brak jakichkolwiek wyników prób eksploata¬ cyjnych. Wiadomo jedyriie, ze sa one wrazliwe na przepiecia laczeniowe i musza posiadac odpowied¬ nie uklady chroniace przed tymi przepieciami. Re¬ gulator napiecia wedlug wynalazku nie posiada wszystkich wymienionych wyzej wad i niedoklad¬ nosci.Ze wzgledu na to, ze regulator ten nie posiada zadnych ruchomych elementów przerywajacych obwód elektryczny, jego czesci skladowe nie ule¬ gaja zuzyciu wskutek tarcia lub dzialania luku elektrycznego. Przy wlasciwym doborze elementów ukladu elektrycznego, gdy nie sa one przeciazane ani pod wzgledem termicznym ani napieciowym ich zywotnosc jest praktycznie nieograniczona. Regu¬ lator nie wymaga zadnych zabiegów konserwacyj¬ nych. 509213 Prostota ukladu elektrycznego oraz uzycie minia¬ turowych elementów bezstykowych powoduja, ze rozmiary i ciezar regulatora wedlug wynalazku sa kilkakrotnie mniejsze od regulatorów w dotych^ czasowym wykonaniu. Dokladnosc regulacji jest 5 taka, ze róznice napiecia na zaciskach wynosza ok. + 1%, a nagle i duze zmiany obciazenia nie powo¬ duja praktycznie zadnych wahan napiecia pradnicy.Istota wynalazku polega na impulsowym zasila¬ niu uzwojenia wzbudzenia pradnicy poprzez zala- 10 czenie i wylaczenie tyrystorów znajdujacych sie w obwodzie tej pradnicy.Schemat blokowy regulatora pokazany jest na fig. 1. Regulator sklada sie z potencjometru 1 w którym jest umieszczony czlon 2 regulujacy 15 napiecie pradnicy P w zaleznosci od czesci lub calosci jej obciazenia, diody Zenera 3, ukladu for¬ mujacego 4, ukladu tyrystorów 7, 8 i 9, kondensa¬ tora 10 oraz diody 5 do rozladowywania energii ma¬ gnetycznej uzwojenia wzbudzenia 6. Dzialanie re- 20 gulatora jest opisane ponizej.Napiecie pradnicy, na które reaguje regulator odbierane jest z potencjometru 1 przez diode Ze¬ nera 3. Z chwila gdy napiecie pradnicy przekroczy wartosc nastawiona, poprzez diode Zenera poply- 25 nie prad i spowoduje powstanie na wyjsciu ukladu » formujacego 4 impulsu wyzwalajacego tyrystor gaszacy 9. Nastepuje wówczas rozladowanie kon¬ densatora 10 w dowodzie kondensatora 10 — ty¬ rystor 9 — pradnica P — uzwojenie wzbudzenia 6. 30 Powoduje to zablokowanie tyrystora 7, oraz prze¬ plyw zanikajacego pradu w obwodzie wzbudze¬ nia 6 zwartym dioda 5.Obnizenie sie napiecia pradnicy P powoduje za¬ nik pradu w diodzie Zenera, a wskutek tego pow- 35 stanie na wyjsciu ukladu formujacego 4 impulsów odblokowujacych tyrystory 7 i 8. Powoduje to wzrost pradu w uzwojeniu wzbudzenia 6, a jedno¬ czesnie ladowanie kondensatora 10. Cykl pracy regulatora powtarza sie z czestotliwoscia zalezna 40 od stalych obwodu. W przypadku gdy potrzebna jest regulacja napiecia w zaleznosci od obciazenia pradnicy P wówczas w obwód potencjometru 1 wlacza sie dodatkowy opornik 2, przez który ply¬ nie ta czesc pradu obciazenia od której ma byc 45 uzalezniona wartosc napiecia pradnicy P. W regu¬ latorze wedlug fig. 1 tyrystor 9 moze byc zasta¬ piony opornikiem.W przypadku zastosowania tyrystorów wylacza¬ nych pradem bramki uklad regulatora upraszcza 50 sie. Schemat tej odmiany regulatora pokazany jest * na fig. 2. Uklad tego regulatora rózni sie tylko czlonem wykonawczym. Uklad, trzech tyrystorów 7, 8 i 9 oraz kondensator 10 wedlug fig. 1 jest za¬ stapiony jednym tyrystorem 7, zalaczanym i wyla¬ czanym pradem bramki, którego impulsy wysyla czlon formujacy 4. Dzialanie regulatora wedlug fig. 2 jest takie ze: uklad elementów 1, 2, 3 i 4 dzia¬ la podobnie jak w przykladzie wedlug fig. 1. Wzrost napiecia pradnicy powoduje powstanie na wyjsciu ukladu formujacego 4 impulsu wylaczajacego ty¬ rystor 7, a obnizenie sie napiecia pradnicy powo¬ duje (powstanie impulsu zalaczajacego tyrystor 7.Wspólpraca ukladu -7- uzwojenie wzbudzenia 6 i dioda rozladowujaca 5 jest analogiczna do ukladu opisanego w przykladzie wedlug fig. 1. PL