РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Е. ИСПУГАНОВ, Радио №2/1964, ст.49

Автоматический регулятор напряжения, схема которого приведе­на на рис. 1, позволяет получать на выходе стабилизированное напря­жение 127±5 в и 220± 9 в при коле­баниях напряжения сети в преде­лах 50—250 в.

Регулятор представляет собой ав­тотрансформатор ЛАТР-1, подвиж­ной контакт которого перемещается реверсивным асинхронным двух­фазным двигателем. Включение и выключение двигателя производится автоматически блоком управления.

Напряжение сети подается на за­жимы «нагрузка» автотрансформа­тора, а стабилизированное напряже­ние снимается с зажимов «127 в» и «220в». (рис. 2). Такой способ включе­ния расширяет диапазон регулирова­ния и независимо от напряжения сети сохраняет постоянным число витков на вольт, что является существен­ным при повышении напряжения в сети выше номинального.

Блок управления. Блок управле­ния (рис. 1) состоит из двух иден­тичных спусковых схем, понижаю­щего трансформатора Тр₁ и двух реле Р₁ и Р₂.

Условимся спусковую схему, соб­ранную на транзисторах Т1 и Т2, в дальнейшем называть спусковой схемой I, а схему, собранную на тран­зисторах Тз и Т4— спусковой схе­мой II.

Спусковая схема I имеет два ус­тойчивых состояния равновесия. В первом состоянии транзистор Т1 находится в режиме насыщения, а транзистор Т2 — заперт. Во вто­ром, устойчивом состоянии, наобо­рот, транзистор Т1 заперт, а тран­зистор Т2 находится в режиме на­сыщения, и через обмотку реле P1 протекает ток, несколько превы­шающий ток срабатывания реле.

Переброс спусковой схемы из вто­рого состояния в первое происходит при потенциале базы транзистора T1, по абсолютной величине превышаю­щем напряжение смещения, созда­ваемое на сопротивлении R6. Порог срабатывания спусковой схемы уста­навливается с помощью цепочки сопротивлений R₁ R₂ R₃ R₄ и двух стабилитронов Д₉ и Д₁₀. При ко­лебаниях напряжения сети изме­няется коллекторное напряжение Е_к. Напряжение смещения при этом меняется пропорционально из­менению Е_к, а приращение нап­ряжения на базе транзистора Т1, Т2, снимаемого с сопротивления Р₄, примерно равно изменению на­пряжения Е_к. Таким образом, при повышении напряжения сети по­тенциал базы превышает напряже­ние смещения, и спусковая схема перебрасывается в первое устойчи­вое состояние, а при понижении на­пряжения сети, когда потенциал базы по абсолютной величине ста­нет меньше напряжения смещения — во второе. Работа спусковой схемы II аналогична.

При нормальном напряжении сети спусковая схема I находится во втором, а спусковая схема II в пер­вом устойчивых состояниях. В каче­стве реле Р₁ используется реле с нормально замкнутыми, а реле Р₂— с нормально разомкнутыми контак­тами. Следовательно, при нормаль­ном напряжении сети напряжение на обмотки двигателя не подается. При повышении напряжения сети спусковая схема I перебрасыва­ется в первое устойчивое состоя­ние, двигатель (включенный при налаживании соответствующим об­разом) включается и перемещает подвижной контакт автотрансфор­матора так, что напряжение на выходе уменьшается до номинального, после чего спусковая схема I пере­ходит опять во второе устойчивое сос­тояние, выключая двигатель. Пере­броса спусковой схемы II при этом не происходит. При понижении на­пряжения сети постоянство напря­жения на выходе обеспечивается работой спусковой схемы II. Кон­денсатор С₁ (рис. 2) включается для создания сдвига фаз между токами в обмотках двигателя.

Детали. Трансформатор Тр1 вы­полнен на сердечнике Ш 16X26. Первичная обмотка имеет 1525 вит­ков провода ПЭВ-0,16, а вторичные обмотки — по 205 витков ПЭВ-0,27.

Реле P1 и Р2 должны иметь сопро­тивление обмотки порядка 500 ом и ток срабатывания не более 30 ма, например типа РЭС-9 или РЭС-10. Величина сопротивления, включен­ного между R₉ и R₁₁ равна 3 ком.

В выпрямителе могут быть при­менены диоды любого типа с рабо­чим напряжением не менее 25 в и током не менее 50 ма. В спусковых схемах применены транзисторы типа П16. Реверсивный двигатель, вал которого соединяется с осью подвижного контакта, должен иметь редуктор, позволяющий получить на выходном валу 5-10 об/мин, например, типа РД-09 с редуктором 1:137.

При установке двигателя следует обратить особое внимание на то, чтобы двигатель, подвижная ось и корпус автотрансформатора не об­разовали короткозамкнутого вит­ка вокруг магнитопровода автотран­сформатора. Несоблюдение этого условия ведет к перегреву автотран­сформатора и его выходу из строя.

Устраняется это явление при по­мощи изоляционных прокладок тол­щиной 1,5-2 мм, устанавливаемых между корпусами автотрансформа­тора и двигателя.

Налаживание. Если все детали предварительно проверены, и их номиналы не отличаются от указан­ных в схеме, налаживание регуля­тора сводится к подгонке уровней срабатывания спусковых схем и со­ответствующему подключению об­моток реверсивного двигателя. Для этого, сняв двигатель, подают на зажимы «нагрузка» напряжение от сети и, перемещая от руки под­вижной контакт автотрансформа­тора, изменяют напряжение на спус­ковых схемах. Потенциометр R4 устанавливают в такое положение, при котором замыкание контактов реле Р₁ происходит при напряже­нии 132в. Затем, снижая напряжение, определяют напряжение срабатыва­ния реле. Разность между этими на­пряжениями должна быть порядка 2-3 в. Если же эта разность больше или состояние спусковой схемы не­ устойчивое, следует, изменяя вели­чину сопротивления R5 в коллектор­ной цепи транзистора T1, добиться четкого срабатывания реле при ми­нимальной разности напряжений отпускания и срабатывания реле Р₁. Выбор режима работы спуско­вой схемы II производится анало­гично. Напряжение срабатывания реле Р2 устанавливается равным 122 в потенциометром R12. После это­го обмотки двигателя следует под­ключить так, чтобы при замыкании контактов реле Р₁ двигатель пере­мещал подвижной контакт автотран­сформатора в сторону уменьшения на­пряжения на выходе, а при замыка­нии контактов реле Р₂ — в сто­рону увеличения выходного напря­жения.