Импульсный регулятор

 

ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР по авт. св. № 556414, отличающийся тем, что, с целью повышения то1ности работы и быстродействия регулятора, в него введен токозадающий резистор, подключенный параллельно первому симистору коммутатора. г (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

5«

РЕСПУБЛИИ

0% (11) 3цц G 05 В 11/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "

ГОСУДАРСТВЕНН Й KOMHTET OCOP

fle ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЗФ

Н АВТОРСНСМЪ СЮИОЙТЕЛЬСТВ\Г (61) 556414 (21) 3576575/24-24 (22) 08.04.83 (46) 23.10.84. Бюл. У 39 (72) Л.П. Дмитренко и И.В. Кулаковский (71) Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт по машинам для комплексной механизации и автоматизации животноводческих ферм (53) 621.555.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

556414, кл. G 05 В 11/16, 1975 (прототип) (54) (57) NMIIYJIbCHbN РЕГУЛЯТОР по авт. св. В 556414 ° о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения тоЧности работы и быстродействия регулятора, в него введен токозадающий резистор, подключенный параллельно первому симистору коммутатора.

1 1120281

Изобретение относится к автоматике и предназначено для автоматического регулирования, преимущественно, тока электропривода для измельчения различных материалов, в частности дробилок зерна °

По основному авт. св. Ф 556414 известен импульсный регулятор, содержащий датчик тока и источник порогового напряжения, в котором подсоеди- 10 нены потенциометры, погруженные последовательно соединенными резисторами, пороговые элементы, например, в виде однопереходных транзисторов, источник питания постоянного тока, 5 исполнительный электродвигатель, связанный с заслонкой, трехстабильнЫй тиристорный триггер, симисторный коммутатор, RC-контуры и третий потенциометр, к которому подсоединена, yg точка соединения резисторов, другие выводы которых подключены к RC-контурам, установленным на выходах двух пороговых элементов, à RC-контур в цепи управления третьего порогового 25 элемента подключен к источнику питания, а выходы пороговых элементов соединены с управляющими электродами тиристоров трехстабильного триггера, аноды которых через резисторы подключены к управляющим электродам симисторов коммутаторов, через анодные цепи двух из которых обмотки электродвигателя подключены к сети непосредственно, а через третий си35 мистор обмотки подключены к сути через диоды и резистор (1) .

Б известном регуляторе, когда заслонка должна находиться в нейтральном состоянии, т.е. исполнительныи 40 электродвигатель должен быть неподвижен, под действием своей массы при значительной вибрации дробилки„ на которой, например, установлена заслонка, последняя непрерывно опускается, уменьшая подачу зерна в дробилку и снижая ее производительность. Уменьшение массы заслонки привело бы к снижению надежности работы дробилки: при аварийных режимах работы дробил- 50 ки и ее отключения заслонка не закрывалась бы под действием своей массы.

Увеличение интенсивности динамического торможения электродвигателя с целью увеличения удерживающего в за- 55 торможанном состоянии ротора усилия и„ следовательно, усилия удержания в неподвижном положении заслонки приводит к перегреву обмоток электродвигателя при нейтральном положении регулятора. При приемлемой с точки зрения нагрева интенсивности динамического торможения электродвигателя заслонка в нейтральном положении регулятора также постепенно закрывается под вОздействием массы заслонки и имеющей место вибрации дробилки.

Все это ухудшает точность и равномерность загрузки дробилки, создает излишние колебания нагрузки ее электропривода. Кроме того, так как при подъеме поворотный момент заслонки направлен встречно моменту исполнительного электродвигателя, а при закрывании заслонки, наоборот, согласно с моментом электродвигателя, скорости открывания и закрывания заслонки значительно отличаются друг от друга, что влияет на быстродействие и устойчивость работы устройства.

Целью изобретения является повышение точности работы и быстродействия регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный регулятор введен токозадающий резистор, подключенный параллельно первому симистору коммутатора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема регулятора.

Регулятор-содержит схему сравнения напряжения датчика тока, представляющего собой трансформатор 1 тока, первый диодный мост 2 с конденсато ром 3 фильтра, источник опорного напряжения, образованный одной из вторичных обмоток 4 трансформатора 5, 6 и опорным диодoM 7, источник питания постоянного напряжения, составленный вторичной обмоткой

8 трансформатора 5, диодным мостом 9, конденсатором 10 фильтра и опорным диодом 11, потенциометры 12-14, пороговые элементы, например, в виде однопереходных транзисторов 15-17 с последовательными 18-21 и параллельными 22 и 23 RC-контурами в цепях эмиттеров, многостабильный триггер, состоящий из тиристоров 24-26, резисторов 27-30 и коммутирующих конденсаторов 31-33, диоды 34-38, делитель напряжения, составленный резисторами 39 и 40, резисторы 41-46, подстроечные потенциометры 47-49, исполнительный электродвигатель 50, свя3 1120281 4 занный с валом заслонки, перекрывающей вал, по которому, например, в дробилку зерна поступает перерабатывающий продукт, фазосдвигающий конденсатор 51, коммутатор, составленный симисторами 52-54, резистор 55 и токозадающий резистор 56.

Регулятор работает следующим образом.

При помощи датчика 1 тока, диодного моста 2 и конденсатора 3 фильтра контролируемый ток преобразуется в выпрямленное напряжение, которое сравнивается со стабилизированным напряжением постоянного тока, снимаемым с потенциометра 13. Алгебраическая сумма измеряемого и опорного напряжений при помощи резисторов 39 и 40, образующих. делитель напряжения, суммируется с напряжением смещения, снимаемым с потенциометра 12. Напряжение смещения устанавливается такой величины, чтобы порог срабатывания транзисторов 15 и 17 был выше этого напряжения на зону нечувствительного регулятора. К потенциометру 12 и резистору 39 подключен RC-контур 18 и 19, а к этому потенциометру и резистору 40 подключен RC-контур 20 и 21. Параллельный RC-контур 22 и 23 непосредственно подключен к стабилизированному опорным диодом 11 источнику питания. При включении регулятора в сеть через конденсатор 23, эмиттер-базу транзистора 16 и резистор 42 проходит зарядный импульс конденсатора 23, под действием которого отпирается отключающий тиристор 25. Конденсатор 23 через разделительный диод 35 подключается к открытому тиристору 25 и поддерживается в заряжен40 ном состоянии до тех пор, пока тиристор 25 открыт. Через переход катод— управляющий электрод симистора 53, резистор 29 и тиристор 25 проходит ток, под действием которого симистор

53 открывается. При этом через обмотки электродвигателя 50, диоды 37 и

38, ограничительный резистор 55 и симистор 53 протекает пульсирующий ток, вызывающий подмагничивание об50 моток электродвигателя и его торможение.

Для того, чтобы исключить медленное перемещение заслонки вниз под действием ее массы при включенном симисторе 53 введен токозадающий резистор 56. При этом через обмотки электродвигателя одновременно с током, подмагничивающим его обмотки и вызывающим торможение и удержание его ротора в неподвижном положении, протекает ток, создающий вращающий момент, направленный встречно моменту, создаваемому весом заслонки.

Причем величина резистора 56 выбрана такой, чтобы момент, развиваемый электродвигателем, и момент, создаваемый весом заслонки, были равны. Таким образом, при отпертом симисторе 53, т.е. когда необходимо, чтобы исполнительный электродвигатель 50 и заслонка находились в непоДвижном положении через резистор 55, обмотки электродвигателя 50 и резистор 56 протекает ток пад действием напряжения сети, вызывающий компенсацию поворотного момента заслонки, а также ток, протекающий через резистор 55, обмотки электродвигателя 50, диоды

37 и 38 и симистор 53, который создает дополнительный тормозной момент, удерживающий ротор электродвигателя в неподвижном положении.

Если стабилизируемый ток. ниже заданной величины, суммарное напряжение на потенциометре 12 и резисторе

39 превысит напряжение отпирания транзистора 15. Под действием этого напряжения через резистор 18 заряжается конденсатор 19, и как только напряжение на нем превысит порог срабатывания конденсатор 19 разряжается через транзистор 15 на резистор 41.

Отпирается тиристор 24, который через резистор 28 открывает симистор 52, Электродвигатель 50 вращается в сторону, вызывающую увеличение контролируемого тока, т.е, подъема заслонки. Одновременно за счет резистора 27 и коммутирующих конденсаторов 31 и 32 закрываются тиристор 25 и симистор 53.

По истечении времени, определяемого o To HH A RC-контура 22 и 23, конденсатор 23 разрядится до напряжения отпирания транзистора 16. Последний отпирается, вызывая открытие тиристора 25 и симистора 53, а с помощью резистора 27 и конденсаторов

31 и 32 эапирание тиристора 24 и симистора 52. При этом электродвигатель 50 останавливается и удерживается за счет протекания тока через его обмотки и диоды 37 и 38 и его обмотки и резистор 56 в заторможенном состоянии. Процесс периодического включения электродвигателя 50 повторяет1120281 ся до тех пор, пока регулируемый ток не достигнет заданной величины, т.е. напряжение на потенциометре 12 и резисторе 39 не снизится ниже порога отпирания транзистора 15. 5

При номинальном значении контролируемого тока включен тиристор 25, и исполнительный электродвигатель неподвижен.

Когда значение регулируемого тока превысит заданное, суммарное напряжение на потенциометре 12 и резисторе

40 превысит порог срабатывания транзистора 17, и он начинает поочередно с транзистором 16 отпираться, вызывая 15 кратковременное открытие тиристора 26 и симистора 54, и электродвигатель 50 вращается в сторону опускания заслонки (в сторону уменьшения стабилизирующего тока). В случае отпирания симистора 54 статорные обмотки электродвигателя 50 оказываются подключенными к источнику питания переменного напряжения через симистор 54, а параллельно фазосдвигающему конденсата- ру 51 оказывается подключенным резистор 56. Электродвигатель 50 вращается в сторону опускания заслонки.

Но за счет подключения параллельно конденсатору 51 резистора 56 враща- 30 ющий момент электродвигателя по сравнению с его подъемным моментом снижается за счет массы заслонки, скорость опускания ее уравнивается со .скоростью подъема заслонки. Периодическое включение исполнительного электродвигателя происходит до тех пор, пока регулируемый ток не снизится до заданной величины, Как и при недогрузке, время паузы между вклю- pg ченчями электродвигателя зависит от степени перегрузки, логарифмически уменьшаясь при ее увеличении. Потенциометром 13 устанавливается заданное значение тока регулирования, а с помощью потенциометра 12 — зона нечувствительности регулятора. При помощи потенциометра 14 компенсируются разбросы характеристик датчика тока, стабилитрона 7 и потенциометра 13. Потенциометры 4749 служат для корректировки порогов срабатывания транзисторов.

Таким образом, благодаря введению в регулятор резистора 56, подключенного параллельно симистору 52 коммутатора, обеспечивается существенное повышение точности работы регуля" тора за счет исключения самопроизвольного опускания заслонки, а также повышение его быстродействия, так как за счет выравнивания скоростей подьема и опускания заслонки увеличивается устойчивость процесса регулирования при повышении скорости подъема заслонки. Все это позволит повысить производительность дробилок и снизить удельный расход электроэнергии на измельчение зерна.

Предложенный регулятор используется в системе автоматизации дробилок зерна, применяемых для кормоприготовления на животноводческих фермах, и может быть ширака.использовано в системах регулирования других параметров во многих смежных отраслях народного хозяйства. По сравнению с известным регулятором применение предложенного устройства обеспечит повышение производительности уже выпускаемой Новгород-Волынским заводом дробилки зерна ДБ-5 до 6-77, что составит годовой экономический эффект до

250000 руб.

1120281

УЦЩ1ПЦ Заказ 7739/34 ТиРаж 841 По икск е

Филиал ППП ПатевР, r.Óìãîðîä, ул.Проектыая, 4