ЭЛЕКТРОННО-МЕХАНИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

А. СУХОРУКОВ, Радио №2/1964, ст.46

Электронно-механический стабилизатор напряжения позволяет по­лучать на выходе стабилизированное переменное напряжение 127±2 в и 220 ±4 в при изменении напряжения сети от 50 до 250 в.

Стабилизатор (рис. 1) представ­ляет собой автотрансформатор ЛАТР-1, выходное напряжение ко­торого независимо от изменения напряжения сети и величины на­грузки поддерживается постоянным автоматически с помощью реверсив­ного двигателя. Включение и выклю­чение двигателя при колебаниях напряжения сети производится электронной частью стабилизатора.

Напряжение сети подается на за­жимы «нагрузка» автотрансформа­тора, стабилизированное выходное напряжение снимается с зажимов «127 в» и «220 в». Снимаемое с зажи­мов «220 б» напряжение выпрямляет­ся, стабилизируется и в дальнейшем используется в качестве опорного напряжения. Величина этого нап­ряжения (в точке «а») равна 120 В, коэффициент стабилизации примерно равен 13. Выпрямленное, но не стабилизи­рованное напряжение, снятое с за­жимов «127 в», сравнивается с опор­ным напряжением. Величина этого напряжения при номинальном нап­ряжении сети также равна 120 в (в точке «б»). Следовательно, при номинальном напряжении сети, по­тенциалы точек «а» и «б» равны, по обмоткам поляризованного реле P₃ ток не проходит, и двигатель выклю­чен.

При отклонении напряжения сети от номинального значения потенциал точки «б» становится отличным от потенциала точки «а». По одной из обмоток поляризованного реле, в за­висимости от знака разности напря­жений, начинает проходить ток того или иного направления.

Поляризованное реле Рз (его кон­такты на схеме обозначены индек­сом РП) замыкает цепь одного из реле Р1 или Р₂, при помощи которых происходит включение и выключение двигателя. Двигатель, вращая под­вижной контакт автотрансформато­ра, приводит схему в равновесие (потенциалы точек «а» и «б» равны), после чего он выключается. Поло­жение равновесия соответствует но­минальному напряжению 127 или 220 В на нагрузке.

Основным элементом, определяю­щим чувствительность системы, яв­ляется поляризованное реле Рз, име­ющее нейтральное положение якоря, поэтому желательно применять реле с минимальным током срабатывания. В данной конструкции использовано реле РПБ-7. Может быть также применено реле РП-4. Чтобы сде­лать якорь этих реле нейтральным, необходимо ослабить действие поля­ризующего магнита. Для этого сни­мают траверсу, на которой подвешен якорь, и осторожно удаляют пла­стины магнитопровода якоря. После этого якорь устанавливают на место. В обесточенном реле якорь держится в среднем положении. Затем с по­мощью регулировочных винтов уста­навливают оба боковых контакта на расстоянии порядка 0,5 мм от якоря. Реле P1 и Р₂ — типа PGM-2.

В целях уменьшения размеров кон­струкции использованы неоновые лампы типа ТН-0,9 (Л1) и (Л₂, Л₃) МН-7. Можно также использовать и обычные газоразрядные стабилит­роны.

В качестве приводного механизма применен асинхронный двигатель РД-09 с редуктором 1 : 137. Может быть использован также любой ре­версивный маломощный электродви­гатель с редуктором, скорость вра­щения вала которого 1—2 об/мин.

Чтобы помехи, создаваемые элек­тродвигателем, были минимальными, желательно применить асинхронный или синхронный двигатель. Все контакты реле двигателя надо зашунтировать цепочкой RC.

Диоды Д₄ и Д₅, включенные в об­мотки поляризованного реле Рз, следует подобрать с одинаковыми сопротивлениями в прямом нап­равлении. В противном случае на нагрузке будут разные значения отк­лонений напряжения от номиналь­ного.

Налаживание. К налаживанию стабилизатора приступают отсое­динив приводной механизм. По­ставив ползунок подвижного кон­такта ЛАТР-1 в крайнее правое по­ложение (то есть на отметку 250 в по шкале автотрансформатора), включают его в сеть. Такая предо­сторожность связана с тем, что при положении ползунка на отметке «0» может произойти короткое за­мыкание сети. Включив автотранс­форматор в сеть, вращают ползунок против часовой стрелки и по вольт­метру устанавливают на зажимах «127 в» или «220 В» соответствующее напряжение. Затем, изменяя величи­ны сопротивлений R₁ R4 (2 Вт) и R5, добиваются равенства напряжений в точках «а» и «б». Величина этих напряжений выбирается порядка 120 в. При этом якорь поляризован­ного реле должен быть в нейтраль­ном положении. Затем присоеди­няют питание электродвигателя. Вращая ползунок ЛАТР и в ту или другую сторону от исходного положе­ния, отмечают напряжение, при ко­тором срабатывают реле Р2 и P1. Тре­буемый диапазон чувствительности устанавливают путем регулирования зазора между контактами реле Рз. При этом необходимо убедиться, что вал редуктора привода вращает­ся в сторону, противоположную повороту ползунка, после чего можно соединить редуктор с осью подвижного контакта автотрансфор­матора.

Работу стабилизатора удобно про­верять при наличии второго ЛАТР-1. Скорость изменения напряжения сети, на которую будет успевать реа­гировать стабилизатор, зависит от скорости вращения редуктора. Так, например, при скорости вращения 0,5 об/мин скорость изменения нап­ряжения примерно равна 4 в/сек.

Описанный стабилизатор может быть использован для питания раз­личного рода аппаратуры и бытовых приборов, причем мощность потре­бителя не должна превышать мощ­ности автотрансформатора стабили­затора.

ОТ РЕДАКЦИИ: При установке двигателя следует пользоваться ре­комендациями, приведенными в ста­тье Е. Испуганова «Регулятор на­пряжения»