Регулятор напряжения РНТ-6

3.3. Регулятор напряжения РНТ-6

Тиристорный регулятор напряжения РНТ-6 предназначен для поддержания в заданных пределах напряжения стартер-генератора в генераторном режиме при изменениях в широких пределах его частоты вращения и тока нагрузки.

Регулятор состоит из измерительного и регулирующего органов. В измерительном органе происходит сравнение регулируемого напряжения с эталонным. Он включает в себя стабилитроны VD21 … VD24, на которых формируется эталонное напряжение. Стабилитроны подключены к делителю напряжения, образованному резисторами R15, R1, R2, R3 и питающемуся от стартер-генератора. Регулирующий орган преобразует поступающий от измерительного органа сигнал в серию импульсов, коэффициент заполнения которых пропорционален величине этого сигнала.

Регулирующий орган состоит из двух мультивибраторов, собранных на тиристорах. Вспомогательный мультивибратор собран на тиристорах VS1 и VS2, основной — на тиристорах VSЗ и VS4. Основной мультивибратор выполняет функции модулятора ширины импульсов. Его тиристор VS4 является одновременно выходным усилителем мощности. Тиристор VSЗ обеспечивает открытие тиристора, VS4 при пониженном напряжении аккумуляторной батареи во время пуска дизеля. С выхода усилителя импульс поступает в обмотку возбуждения стартер-генератора, где демодулируется с помощью диода VD8.

Регулятор напряжения работает следующим образом. При включении контактора КРН его главные контакты замыкают цепь, по которой напряжение от аккумуляторной батареи подается на стабилитроны VD25 … VD30 и VD31 … VD35, включенные в цепи управления тиристорами соответственно VS2 и VSЗ. Происходит пробой указанных стабилитронов, и возникающие при этом токи управления открывают оба тиристора. При открытии тиристора VSЗ его анодный ток, проходя по цепи управляющего электрода тиристора VS4, в свою очередь открывает последний. При открытии тиристора VS4 тиристор VSЗ закрывается, так как напряжение на нем становится меньше напряжения включения. Открытие тиристоров VS2 и VS4 приводит к образованию цепей заряда конденсаторов С2 и СЗ, которые заряжаются до напряжения аккумуляторной батареи.

Регулятор устроен так, что при открытом тиристоре VS4 ток возбуждения стартер-генератора достигает значения, при котором напряжение стартер-генератора превышает 110 В. При напряжении выше 110 В происходит пробой стабилитронов VD21 … VD24 в цепи управляющего электрода тиристора VS1, и последний открывается. После открытия тиристора VS1 напряжение конденсатора СЗ оказывается приложенным к тиристору VS4 в обратном направлении, и поэтому тиристор VS4 закрывается. Одновременно благодаря открытию тиристора VS1 напряжение конденсатора С2 прикладывается к тиристору VS2 и закрывает его. Конденсатор С2, разрядившись, перезаряжается от источника питания через тиристор VS1 и резисторы R6, R7. При напряжении на конденсаторе С2, достаточном для пробоя стабилитронов VD25 … VD30, открывается тиристор VS2. Разрядный импульс конденсатора С2 закрывает тиристор VS1. После окончания разряда конденсатора С2 тиристор VS1 снова открывается, и зарядный импульс конденсатора С2 закрывает тиристор VS2.

Таким образом, в мультивибраторе, собранном на тиристорах VS1 и VS2, возникают автоколебания с частотой, определяемой постоянной времени цепи разряда конденсатора C2. При закрытии тиристора VS4 в обмотке возбуждения стартер-генератора возникает э. д. с. самоиндукции, под действием которой в контуре обмотка возбуждения — диод VD8 протекает ток, что способствует поддержанию тока возбуждения и, следовательно, напряжения на зажимах стартер-генератора.

Уменьшение тока возбуждения приводит к снижению напряжения стартер-генератора. Когда оно делается несколько меньше 110 В, то напряжение на входе цепи управления тиристором VS1 становится недостаточным для пробоя стабилитронов VD21 … VD24, и тиристор VS1 закрывается. Автоколебания вспомогательного мультивибратора прекращаются. С этого момента тиристор VS2 остается открытым, создавая цепь заряда конденсатора С2 через резисторы R5, R16. В процессе заряда конденсатора потенциал анода диода VD2 выше потенциала измерительного органа. Когда он становится достаточным для пробоя стабилитронов VD31 … VD35, открывается тиристор VSЗ, затем VS4. Ток возбуждения увеличивается, и напряжение стартер-генератора снова повышается, становясь несколько выше 110 В. Далее процесс повторяется.

Таким образом, при установившемся напряжении стартер-генератора возникает устойчивый режим мультивибратора на тиристорах VS1 и VS3, VS4 с частотой колебаний, определяемой параметрами цепи возбуждения генератора и схемы регулятора напряжения. Среднее значение тока возбуждения зависит от так называемой скважности импульсов тока через тиристор VS4. Чем больше скважность этих импульсов, т. е. чем дольше открыт тиристор, тем больше среднее значение тока возбуждения. При увеличении частоты вращения якоря стартер-генератора скважность импульсов тока через тиристор VS4 уменьшается и среднее значение тока возбуждения снижается.