Презентация на тему Регуляторы напряжения авиационных генераторов

их включения.
1.1. Измерительные устройства с механическим эталоном.
1.2. Измерительные устройства

с электрическим эталоном.
2. Магнитный усилитель в составе регулятора U.
3. Транзистор в составе регулятора U.

включения
с механическим эталоном U
с электрическим эталоном U
с электромагнитным эталоном

U

Типы измерительных устройств регуляторов, работающих по отклонению ( от заданного или эталонного U, Uвых. = U-U эт. ) :

и

сжимающая угольный столб.

1.1. Измерительное устройство с механическим эталоном (используется в угольном регуляторе напряжения)

Угольные регуляторы находят применение в системах электроснабжения постоянного и переменного тока для стабилизации напряжения коллекторных и контактных генераторов.

зависимости сопротивления угольного столба от силы сжатия.
Чем больше

эта сила F, тем меньше сопротивление угольного столба rс.

Зависимость сопротивления угольного столба от силы сжатия

уравновешивается силой реакции угольного столба и силой, создаваемой обмоткой

электромагнита, к которой подводится U ≈ регулируемому U.

Выходным сигналом является разность сил, действующая на якорь, которая зависит от отклонения U относительно заданного значения U.

– угольный столб
4 – дюралюминивая трубка
5 – ребристый радиатор
6

– болты
7 – резистор
8 – контактный винт
9 – амортизатор
10 – подставка регулятора
11 – основание регулятора
12 – обмотки
13 – сердечник электромагнита

Конструкция простейшего угольного регулятора U

Состав:

Недостаток: С течением времени и под воздействием температуры изменяется жёсткость пружин→ изменяется точность регулятора U.

работающего в режиме лавинного пробоя.
Стабилитрон – диод, работающий в

режиме лавинного пробоя, при этом U стабилитрона остается  почти неизменным, а сила тока может меняться в зависимости от  подключаемой нагрузки.

В стабилитроне используют  обратную ветвь вольт-амперной характеристики ВАХ.

Условное обозначение

Электрическая схема подключения Вольт-амперная характеристика стабилитрона стабилитрона

Рабочая точка выбирается на вертикальной части обратной ветви вольт-амперной характеристики стабилитрона..

измерительного моста определяется разностью потенциалов точек а и б

схемы.

1) Uвх. > Uпробоя;
2) φа

= const ;
3) φб ≡ Uвх.;

Uвых. = Uб – Uа = Rİ – Uэ. R3 = R2

Uвых.1 = Uвх./ 2 – Uэ.= ½ (Uвх. – 2Uэ)

б)
Uвых.2 = Uб – Uа = R2 İ – Uэ = (Uвх. – Uэ) – Uэ = Uвх. – 2Uэ

Uвых.2 = 2 Uвых.1

Чувствительность схемы с двумя стабилитронами (рис. б) больше, чем схемы с одним стабилитроном (рис. а).

коэффициент стабилизации, т.е. ↑t˚c → ↑Uст.
Для компенсации температурной погрешности

последовательно со стабилитронами включают диоды или стабилитроны, работающие в режиме проводимости т.е. – имеющие отрицательный температурный коэффициент.

Тогда при увеличении температуры падение напряжения на них уменьшается.

регуляторов напряжения включают или на среднее напряжение через трехфазную

мостовую выпрямительную схему А.Н. Ларионова (рис. а), или на среднее напряжение U'cp через трехфазный однополупериодный выпрямитель (рис. б).

Для мостовой схемы :

,

Для схемы однополупериодного
выпрямления :

.

это статическое электромагнитное устройство, в котором для усиления сигналов

в качестве нелинейного элемента используется управляемое индуктивное сопротивление.

МУ предназначен для управления большой мощности сигналов ~I или U в нагрузке при помощи слабых сигналов постоянного тока.

поток в
сердечнике, тем самым насыщая его.
2.

Уменьшается магнитная проводимость магнитопровода.
3. Уменьшается ЭДС самоиндукции еL и индуктивность L
рабочей обмотки усилителя.
4. Уменьшается реактивное сопротивление XL рабочей
обмотки усилителя.
5. Падение напряжения рабочей обмотки усилителя
уменьшается, следовательно ток в контуре увеличивается,
увеличивая выходную мощность сигнала.

входного сигнала.
2. При отсутствии входного сигнала в нагрузке протекает

начальный ток İно.
3. Влияние рабочей обмотки на управляющую за счет взаимоиндукции
(паразитные токи по обмотке управления).

Способы устранения недостатков простого МУ:
- применение МУ с трехстержневым сердечником
- использование дополнительных обмоток:
- уравнительная обмотка,
- обмотка обратной связи,
- стабилизирующая обмотка.
- обмотка подмагничивания (обеспечивает сдвиг характеристики).

МУ бывают одно и трехфазные, наибольшее применение получили
3-х стержневые МУ.

В регуляторах напряжения Uвых. измерительного органа включено на обмотку управления МУ, а рабочая обмотка МУ включена в цепь управления обмотки возбуждения генератора, обеспечивая регулирование напряжения..

Транзистор - трехэлектродный полупроводниковый прибор с двумя параллельными pn

– переходами, расположенными на близком расстоянии.

Для pnp транзистора базовая область создает энергетический барьер для дырок, стремящихся перейти из эмиттера в коллектор.
Для npn транзистора базовая область создает энергетический барьер для электронов эмиттерной области.

Структура и обозначения pnp и npn биполярных транзисторов

Ключевой режим работы биполярного транзистора – это режим, при котором транзистор либо полностью открыт, находится в режиме насыщения, либо полностью закрыт, совершенно не проводит ток.

отсечки (ключ закрыт - разомкнут), VT-закрыт, Rэк велико;
-

насыщенный (ключ открыт - замкнут), VT-открыт, Rэк мало.

Схема с ОЭ, с транзистором p-n-p-типа и выходные характеристики с линией нагрузки:

Режим отсечки транзистора - режим запертого состояния.
Осуществляется подачей на вход напряжения «+» полярности (UBX > 0. На рис. а без скобок). При этом эмиттерный переход транзистора запирается и его IЭ = 0, а через резисторы RK и RБ протекает обратный тепловой ток коллекторного перехода IK0.
Этому режиму на ВАХ соответствует точка MЗ.

Режим насыщения транзистора - режим открытого состояния.
Он достигается подачей на вход транзистора напряжения противоположной полярности (UBX < 0, на рис. а в скобках) и заданием определенной величины IБ.
Этому режиму на ВАХ соответствует точка М0..

а - с добавочным сопротивлением; б - без добавочного сопротивления

Режимы работы ОВГ:
1. - Режим прерывистого тока (ключ замкнут), VT-открыт, тогда Iв1=U/Rв
2. - Режим "непрерывного тока".

Диод VD1 включенный параллельно обмотке возбуждения, обеспечивает
работу ее в режиме «непрерывного тока», т.е. протекание тока по обмотке
возбуждения и в период разомкнутого состояния транзисторного ключа.

При резком изменении U на Wв (закрытие ключа) возникает ЭДС самоиндукции,
в результате чего возникает ток Iв₂, который протекает только через диод и ОВГ,
т.е. по замкнутому контуру. Iв₂˂˂ Iв₁