Регулирующее устройство

 

РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее генератор и подключенные к его выходам первый и второй импульсные трансформаторы, соединенные с управлякидими входами первого и второго тиристоров, включенных в диагональ постоянного тока первого и второго вывыпрямительных мостов -, первые входы которых соединены ьюжду собой, с выходом Минус третьего выпрямительного моста и с четвертым выходом устройства , а вторые входы соединены с первым и третьим выходами устройства,шунтированными встречно включенными первым и вторым диодами, общая точка которых соединена с вторым выходом устройства и выходом Плюс третьего выпрямительного моста, входы которого подключены к трансформатору, соединенному с генератором и стабилизатором напряжения, последовательно соединенные первый конденсатор с первым резистором и второй конденсатор с вторым резистором, шунтирукмцие соответственно первый и второй тиристоры, шунтирующий первый конденсатор, третий резистор, четвертый резистор, шунтируклций второй конденсатор, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения оно снабжено первым и вторым согласующими элементами, элементом НЕ, первым, вторым, третьим и четвертым элементами ИЛИ, первым, вторым и третьим элементами ЗАДЕРЖКА и ЗАПРЕТ, первым и вторым элементами ПАМЯТЬ, первым, вторым и третьим элементами И, причем перврлй и второй согласующие элементы подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход которюго соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент ЗАДЕРЖКА и элемент НЕ с соответствующими входами первого элемента ПАМЯТЬ. выход которого подключен к вторым вхо- S дам первого элемента И,первого и (Л второго элементов ЗАПРЕТ, первые входы второго элемента И и первого элемента ЗАПРЕТ соединены с выходом первого согласукмцего элемента, а такие же входы третьего эле иента И и второ-о го элемента ЗАПРЕТ связаны с выходом второго согласукицего элемента, выход первого элемента И соединен через третий элемент ЗАПРЕТ и вторюй элемент ЗАДЕРЖКА с первым входом второго эле эо :л Мента ПАМЯТЬ, второй вход которого подключен через четвертыйэлемент ИЛИ к выходам элемента НЕ и третьего эле мента ЗАДЕРЖКА, вход которого связан с выходом второго элемента ПАМЯТЬ, подключенного к рдному из входов третьего элемента ЗАПРЕТ и к вторым входам второго и третьего элементов И, второй элемент ИЛИ соединен соответствующими входами с выходом первого элемента ЗАПРЕТ и второго элемента И, а выходом подключен к перво му входу генератора, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, подключенного соответствующими входами к выходам второго iэлемента ЗАПРЕТ и третьего элемента И.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(Ю Н 02 Р 13 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭ06РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3380513/24-07 (22) 14.01.82 (46) 07.03.84 Вюл.)) 9 (72) Ю.A.Íèõèíñîí, З.Г.Леликов, В.И.Грушковский и М.С.Кац (71) Харьковское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электротермического оборудования (53) 621.316.722(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 497563, кл.с 05 F 1/00.

2. Регулирующий прибор P 25. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЕЗ 222 008ТО. М., Завод тепловой автоматики. (54)(57) РЕГУЛИРУОЦЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее генератор и подключенные к его выходам первый и второй импульсные трансформаторы, соединенные с управляющими входами первого и второго тиристоров, включенных н диагональ постоянного тока первого и второго вывыпрямительных мостов, первые входы которых соединены между собой, с выходом "Минус" третьего выпрямительного моста и с четвертым выходом устройства, а вторые входы соединены с первым и третьим выходами устройства,шунтированными встречно включенными первым и вторым диодами, общая точка которых соединена с вторым выходом устройства и выходом "Плюс" третьего выпрямительного моста, входы которого подключены к трансформатору, соединенному с генератором и стабилизатором напряжения, последовательно соединенные первый конденсатор с первым резистором и второй .конденсатор с вторым резистором, шунтирующие соответственно первый и второй тиристоры, шунтирующий первый конденсатор, третий резистор, четвертый резистор, шунтирующий второй конденсатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения оно снабжено первым н вторым .огласующими элементами, элементом НЕ, первым, вторым, третьим и четвертым элементами ИЛИ, первым, вторым и третьим элементами ЗАДЕРЖКА и ЗАПРЕТ, первым и вторым элементами ПАМЯТЬ, первым, вторым и третьим элементами

И, причем первый и второй согласующие элементы подключены к соответстнующим входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом перво. го элемента И и через первый элемент

ЗАДЕРЖКА и элемент НЕ с соответствующими входами первого элемента ПАМЯТЬ. выход которого подключен к вторым вхо- ф дам первого элемента И, первого и второго элементов ЗАПРЕТ, перные вхо ды второго элемента И и первого элемента ЗАПРЕТ соединены с выходом пер. С ного согласующего элемента, а такие же входы третьего элемента И и второ-Я

ro элемента ЗАПРЕТ связаны с выходом второго согласующего элемента, выход первого элемента И соединен через третий элемент ЗАПРЕТ и второй элемент

ЗАДЕРЖКА с первым входом второго эле мента ПАМЯТЬ, второй вход которого подключен через четвертыйэлемент ИЛИ к выходам элемента НЕ и третьего эле. мента ЗАДЕРЖКА, вход которого связан с выходом второго элемента ПАМЯТЬ, подключенного к одному из входов третьего элемента ЗАПРЕТ и к вторым входам второго и третьего элементов

И, второй элемент ИЛИ соединен соответствующими входами с выходом первого элемента ЗАПРЕТ и второго элемента И, а выходом подключен к перво му входу генератора, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, подключенного соответствующими входами к ныходам нторого . элемента ЗАПРЕТ н третьего элемента И.

1078577 ка, цепи управления трехпоэиционным диодно-регенеративным компаратором напряжения, цепи отрицательной обратной связи, импульсный трансформатор, цепи управления выходными тиристорами.

При поступлении на вход устройства знакопеременного сигнала напряжения < t tJ < усидитель усиливает его, 15 формируя на своем выходе токовый

60

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах регулирования для управ ления исполнительным механизмом постоянной скорости.

Известно регулирующее устройство, содержащее усилитель постоянного то. сигнал, которые после преобразования в сигнал напряжения подается на вход трехпозиционного диодно-регенеративного компаратора напряжения. Если величина этого напряжения больше зоны нечувствительности компаратора„ то последний формирует на своем выходе импульсы, которые управляют через импульсный трансформатор и соответствующие цепи о,:,ним или другим выходным тиристором, что зависит от направления изменения напряжения на входе устройства. Во время работы компаратора напряжения импульсный трансформатор на одной из своих обмоток формирует напряжение, которое поступает через цепи отрицательной обратной связи на вход усилителя f1).

Однако в известном устройстве отсутствует воэможность подачи на его вход релейных сигналов задания и дальнейшего их преобразования в реверсируемый релейно-импульсный. управляющий сигнал напряжения, управлять исполнительным механизмом посто янной скорости в функции релейных сигналов задания, а также возникает необходимость использования для его работы датчиков или вторичных приборов с выходным аналоговым сигналом напряжения или тока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являестя регулирукиций прибор Р 25, содержащий измерительные и корректирующие цепи, внутренний эадатчик, усилитель, стабилизатор, суммирующий усилитель, цепи главной отрицательной и положитеЛьной обратных связей, бесконтактное трехпозиционное реле, генератор, импульсные трансформаторы, тиристоры,включенные в диагонали выпрямительных мостов, защитные цепи тиристоров выпрямительный мост для питания цепей нагрузки прибора от внутреннего источника, трансформатор.

Информация от датчика поступает в измерительные цепи регулирующего прибора., где она нормируется и усили вается усилителем, после чего посту . пает на один из входов суммирующего

35 усилителя, на другой вход которого подаются сигналы главной отрицательной и положительной обратных связей.

Суммирующий усилитель включает в зависимости от знака выходного напряжения один иэ двух триггеров, образующих основу бесконтактного трехпозиционного реле. Порог срабатывания триггеров характеризует зону нечувствительности регулирующего прибора, которая может изменяться. Один из включившихся триггеров воздействует на один из входов генератора, который через соответствующий импульсный трайсформатор воздействует на соответствующнй тиристор, который коммутирует ток нагрузки регулирующего прибора f2) .

Недостатками такого устройства является ограниченная область применения из-за отсутствия возможности подачи на его вход релейных сигналов задания с последующим их преобразованием в реверсируемый релейно-импульсный управляющий сигнал напряжения и управления исполнительным механиз-. мом постоянной скорости в функции релейных сигналов задания, а также необходимость использования для его работы датчиков или вторичных приборов с выходным аналоговым сигналом напряжения или тока.

Цель изобретения — расширение области применения устройства.

Указанная цель достигается тем, что регулирующее устройство, содержащее генератор и подключенные к его выходам первый и второй импульсные трансформаторы, соединенные с управляющими входами первого и второго тиристоров, включенных в диагональ постоянного тока первого и второго выпрямительных мостов, первые входы которых соединены между собой, с выходом "Минус" третьего выпрямительного моста и четвертым выходом устройства, а вторые входы соединены с первым и третьим выходами устройства, шунтированными встречно включенными первым и вторым диодами, общая точка которых соединена с вторым выходом устройства и выходом "Плюс" третьего выпрямительного моста, входы которого подключены к трансформатору, соединенному с генератором и стабилизатором напряжения, последовательно соединенные первый конденсатор с первым резистором и второй конденсатор с вторым резистором, шунтирующие соответственно первый и второй тиристоры, шунтирующий первый конденсатор, третий резистор, четвертый резистор, шунтирующий второй конденсатор,.снабжено первым и вторым согласующими элементами, элементом НЕ, первым, вто. рым, третьим и четвертым элементами ИЛИ, первым, вторым и третьим эле- ментами ЗАДЕРЖКА и ЗАПРЕТ, первым и

1078577 вторым элементами ПАМЯТЬ, первым, вторым и третьим элементами И, причем 1 первый и второй согласующие элементы Исключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход которого связан непосредственно с первым входом первого элемента И и через первый элемент ЗАДЕРЖКА и элемент НЕ с соответствующими входами первого элемента ПАМЯТЬ, выход которого подключен к вторым входам первого элемента И, первого и второго элементов ЗАПРЕТ, первые входы второго элемента И и первого элемента

ЗАПРЕТ соединены с выходом первого согласующего элемента, а такие же 15 входы третьего элемента И и второго элемента ЗАПРЕТ связаны с выходом второго согласующего элемента, выход первого элемента И соединен через третий элемент ЗАПРЕТ и второй элемент ЗАДЕРЖКА с первым входом второго элемента ПАМЯТЬ, второй вход которого подключен через четвертый элемент ИЛИ к выходам элемента НЕ и третьего элемента ЗАДЕРЖКА, вход которого связан с выходом второго элемента ПАМЯТЬ, подключенного к одному из входов третьего элемента

ЗАПРЕТ и вторым входом второго и третьего элементов И, второй элемент

ИЛИ соединен соответствующими входами с выходом первого элемента ЗАПРЕТ и второго элемента И, а выходом подключен к первому входу генератора, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ. подклю- 35 ченного соответствующими входами к выходам второго элемента ЗАПРЕТ и третьего элемента И.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. 40

Регулирующее устройство содержит первый 1 и второй 2 согласующие элементы, первые элементы ИЛИ 4 и ЗАДЕРЖКА 4, элемент HE 5, первые элементы ПАМЯТЬ 6 и И 7, первый 8, вто- 45 рой 9, и третий 10 элементы ЗАПРЕТ, вторые элементы ЗАДЕРЖКА 11 и ПАМЯТЬ

12, третий элемент ЗАДЕРЖКА 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 элементы ИЛИ, второй 17 и третий 18 элементы И, генератор 19, первый 20 и второй 21 импульсные трансформато-. .ры, первый 22 и второй 23 тиристоры, первый 24, второй 25 и третий 26 выпрямительные мосты, первый 27, вто рой 28, третий 29 и четвертый 30 ре- 55 зисторы, первый 31 и второй 32 конденсаторы, первый 33 и второй 34 диоды, трансформатор 35, стабилизатор 36 напряжения.

Согласующие элементы 1 и 2 подклю 60 чены к соответствующим входам элемента ИЛИ 3, выход которого связан с первым входом элемента И 7 и через элемент ЗАДЕРЖКА 4 и элемент НЕ 5 с соответствующими входами элемента

ПАМЯТЬ 6. Выход элемента ПАМЯТЬ 6 подключен к вторым входам элемента

И 7 и элементов ЗАПРЕТ 8 и 9. Первые входы элемента И 17 и элемента

ЗАПРЕТ 8 соединены с выходом согласующего элемента 1. Выход согласующего элемента 2 связан с входами элемента И 18 и элемента ЗАПРЕТ 9.

Выход элемента И 7 соединен через элемент ЗАПРЕТ 10 и элемент ЗАДЕРЖКА

11 с первым входом элемента ПАМЯТЬ 12 второй вход которого подключен через элементы ИЛИ 16 к выходам элемента НЕ 5 и элемента ЗАДЕРЖКА 13, вход которого связан с выходом элемента ПАМЯТЬ 12,Элемент ПАМЯТЬ 12 подключен к одному из входов элемента ЗАПРЕТ 10 и вторым входам элементов И 17 и 18. Элемент ИЛИ 14 соединен соответствующими входами с выходом элемента ЗАПРЕТ 8 и элемента

И 17, а выходом подключен к первому входу генератора 19, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 15, соответствующие входы которого подключены к выходам элемента ЗАПРЕТ 9 и элемента И 18.

Трансформатор 35 соединен с генератором 19 и стабилизатором 36. К выходам генератора 19 подключены импульсные трансформаторы 20 и 21, соединенные с управляющими входами тиристоров 22 и 23 соответственно. Тиристоры 22 и 23 включены в диагональ постоянного тока выпрямительных мостов 24 и 25 соответственно, первые входы которых соединены между собой, с входом "Минус" моста 26 и четвертым выходом устройства. Вторые входы мостов 24 и 25 связаны соответственно с первым и третьим выходами устройства. Первый и третий выходы устройства шунтированы встречно вклю- ченными диодами 33 и 34, общая точка которых соединена с вторым выходом устройства и выходом "Плюс" выпрямительного моста 26, входы которого соединены с трансформатором 35. Конденсаторы 31 и 32 обеспечивают включение тиристоров 22 и 23 и защиту их от больших скоростей нарастания напряжения. Резисторы 27 и 28 ограничивают токи, текущие соответственно через конденсаторы 31 и 32, а резисторы 29 и 30 обеспечивают разряд конденсаторов 31 и 32 после выключения напряжения.

Диоды 33 и 34 шунтируют нагрузки, питаемые от внутреннего источника устройства, и обеспечивают отключение тиристоров 22 и 23 при индуктивном характере нагрузки.

Питание логических элементов 3-12 осуществляется От стабилизатора 36 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

1078577

При подаче релейного сигнала задания на согласующий элемент 1 на его выходе формируется сигнал логической "1", поступающий через открытый элемент ЗАПРЕТ 8 и элемент И 14 на первый вход гевератора 19, на одном из выходов которого формируются импульсы напряжения, поступающие йа первичную обмотку импульсного трансформатора 20. На вторичной обмотке трансформатора 20 формируются 10 также импульсы напряжения, которые открывают тиристор 22, включенный в диагональ постоянного тока выпрямительного моста 24„ в результате чего постоянное пульсирующее напряжение 15 с выпрямительного моста 26 поступает на первый и второй выходы регулирующего устройства. C этого момента в цепях нагрузки устройства между его первым и вторым выходами формируется 2р релейно-импульсный управляющий сигнал напряжения. Для получения задаваемой длительности этого сигнала используется сигнал логической "1", имеющийся на выходе согласующего зле 25 мента 1. 8 дальнейкем этот сигнал по ступает через элемент ИЛИ 3 на элемент ЗАДЕРЖКА 4, зле лен HE 5 и первый вход элемента И 7. Через задаваемый промежуток времени на выходе эЛемента ЗАДЕРЖКА 4 формируется сигна,. ;, îãÿ.к ской 1, который„ .поступая ,.на элемент 11АмЯть 6, взводит его, в результате чего на выходе последнего появляется сигнал логической "1", который поступает на вторые входы элемента И 7,, элементов ЗАПРЕТ 8 и

9. Элемент ЗАПРЕТ 8 закрывается„ и на его выходе исчезает сигнал логической "1", что в конечном итоге приводит к отключению генератора 19 40 и прекращению подачи постоянного пульсирующего напряжения с выпрямительного моста 26 на первый и второй выходы устройства. С этого момента заканчивается формирование на этих 45 выходах релейно-импульсного управляющего сигнала напряжения и наступает пауза, которая формируется с помощью элемента ЗАДЕРЖКА .11. При этом наличие сигналов логической "1" на обоих входах элемента И 7 приводит также к формированию íà его выходе сигнала логической "1", который проходит через открытый элемент ЗАПРЕТ 10 на элемент ЗАДЕРЖКА 11, запуска его.

Через время, задаваемое элементом ЗАДЕРЖКА 11, на его выходе форми руется сигнал логической "1", который поступает на первый вход элемен— та ПАМЯТЬ 12, взводит его, в резуль- Q) тате чего на его прямом .выходе также появляется сигнал логической "1".

Этот сигнал закрывает элемент ЗАПРЕТ

10. При этом отключается элемент

ЗАДЕРЖКА 11, контролирующий длитель ность паузы, и сигнал логической "1" паступает на элемент ЗАДЕРЖКА 13 и элементы И 17 и 18. При наличии сигналов логической "1" от согласующего элемента 1 и элемента ПАМЯТЬ 12 на входах элемента И 17 на его выходе формируется сигнал логической "1", который через элемент ИЛИ 14 поступает на первый вход генератора 19, что в конечном итоге приводит к формированию между первым и вторым выхбдами устройства короткого релейноимпульсного управляющего сигнала напряжения, длительность которого контролируется с помощью элемента ЗАДЕРЖКА 13.

Через время, задаваемое элементом

ЗАДЕРЖКА 13, на его выходе появляет- ся сигнал логической "1", который чечерез элемент ИЛИ 16 поступает на второй вход элемента Г:АМ1Т1.. 12 и сбрасывает его. Исчезае сигнал лс;. гической "1" на прямом выходе элемента ПАМЯТЬ 12, открывается элемент

ЗАПРЕТ 10, запускается элемент ЗАДЕРЖКА 11, начинается пауза, а затем снова формируется короткий релейно-им ульсный урпавляющий сигнал напряжения между первым и вторым выходами устройства и т.д. Такой режим сохраняется до тех пор, пока на входе согласующего элемента 1 имеется релейный сигнал задания. Отсутствие же такого сигнала на входе согласующего элемента 1 приводит к тому, что между первым и вторым выходамя устройства не формируются релейноимпульсные управляющие сигналы напряжения. Кроме того, это приводят к отсутствию сигнала логической "1" на входе элемента НЕ 5. В результате этоэтого на его выходе формируется сигнал логической "1", который осуществляет сброс элемента ПАМЯТЬ 6 непосредственно и элемента ПАМЯТЬ 12 через элемент ИЛИ 16.

При подаче релейного сигнала задания на вход согласующего элемента 2 на его выходе поялвяется сигнал логи-, ческой "1", с помощью которого форми- руются релейно-импульсные управляющие сигналы напряжения между вторым и третьим выходами устройства.

При этом контроль длительности длинного и коротких сигналов, а также пауз между ними осуществляется с помощью вышеописанных цепей, а управление вторым входом генератора 19 осуосуществляется с использованием элемента ЗАПРЕТ 9 и элемента ИЛИ 15 для длинного сигнала, а также элементов ИЛИ 15 и И 18 — для коротких сигналов. При воздействии на второй вход генератора 19 он, в свою очередь, через импульсный трансформатор 21 открывает тиристор 23, в результате чего постоянное пульсирующее напряжение выпрямительного моста 26 по1078577

Уют

Лита ие элемента/,7- ф

Составитель В.Бунаков

Редактор Н.Безродная Техред T.Маточка Корректор lo.Èàêàðåíêî

Заказ 981/50 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент". г.ужгород, ул.Проектная,4 ступает на втброй и третий выходы регулирующего устройства.

Вйагодаря тому, что тиристоры

22 и 23 включены в диагонали соответствующих выпрямителвных мостов 24 и

25, они могут коммутировать как постоянный пульсирующий ток, так и переменный ток в целях нагрузки устройства. При использовании внешнего источника переменного напряжения, 10 например, 220 В оно подается на второй и четвертый выходы, причем фаза подключается на четвертый выход устройства.

Выполнение выходных цепей регулирующего устройства по трехпроводной схеме позволяет получить реверсируемые релейно-импульсные управляющие сигналы напряжения по типу "больше" (первый и второй. выходы) и "меньше" (второй и третий выходы) при наличии релейного сигнала задания на соответствукщем входе устройства.