Управляющее устройство

 

Изобретение относится к электроте.хнике и является дополнительным к авт. св. М 866690. Целью изобретения является рас1иирение .шональных возможностей путем обеспечения широтно-импульсного регулирования. В устройстве осуществляется автоматическое преобразование релейных сигналов задания на входах первого и второго элементов 1 и 2 гальванического разделе1{ия в периодически следующие сигналы напряжения с автоматически изменяю шейсл длительностью на его выходе, без дополнительных преобразований изменяется 1(0.1 liJ.ecTBo передаваемой электроэигргин путем использования датчиков, имеющих релейный выход. 1 ил. 57 533 в 7 S f Sxad erzsfs- e.1 St /ifod N3 СО to со 1чЭ М п

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1292132 (5;) 4 Н 02 М 3 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHGMV СВИДЕТЕПЬСТБУ

Bxod

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 866690 (21) 3757063/24-07 (22) 14.06. 84 (46) 23.02.87. Вюл. № 7 (72) Ю. A. Нихинсон, 3. Г. Леликов, В. И. Грушковский, М. С. Кац и В. Ф. Полищук (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 866690, кл. Н 02 Р 13/16, 1980. (54) УГ1РАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электроте .— нике и является дополнительным к авт. св.

¹ 866690. Целью изобретения является расин;рение фу::кциона IbHblx возможностей путем обеспечения широтно-импульсного регулирова» ия. В устройстве осуществляется автоматическое преобразование релейиых сигналов задания на входах первого и второго элементов 1 и 2 гальванического раз.»гол»е1»ия в периодически следующие сигналы напряжения с автоматически изменяю гцейся дли»ельностью на его выходе, без до:»оли».-» ельиы : преобразований изменяет; я ко,: и:.;=.ство передаваемой электроэ :. 0 сии путем использования датчиков, и»еьэ:ци»х релейиыи выход. 1 ил.

1292132

S0

Изобретение является дополнительным устройством по авт. св. Ко 866690.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения широтно-импульсного регулирования напряжения с синхронным запуском и остановом устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит первый и второй элементы 1 и 2 гальванического разделения, первый и второй элементы И 3 и 4, элементы

ИЛИ 5 и ЗАПРЕТ 6, первый элемент ЗАДЕРЖКА 7, переключающий элемент 8, второй элемент ЗАДЕРЖКА 9, первую, вторую, P-ю, (М вЂ” 1)-ю и М-ю группы элемен тов 10, 11, 12, 13 и 14 соответственно, где

Р, (М вЂ” 1) и К вЂ” номера, соответственно, промежуточной, предпоследней и последней группы элементов, М = 1 †, где т — задаваемое конечное количество групп элементов.

Каждая группа содержит элементы

ПАМЯТЬ 15 — 19, вторая и последующая группы содержат первый элемент И 20 — 23 и каждая группа, кроме последней — второй элемент И 24 — 27. Каждая группа, кроме последней, содержит первый 28 — 31 и второй

32 — 35 элементы ЗАПРЕТ. Каждая группа, кроме первой, содержит третий 36 — 39 и четвертый 40 — 43 элементы ЗАПРЕТ. Каждая группа, кроме последней, содержит первый элемент ЗАДЕРЖКА 44 — 47 и каждая группа, кроме первой, — второй элемент

ЗАДЕРЖКА 48 — 51.

Кроме того, в состав устройства входит магнитоуправляемый элемент 52, пусковой элемент 53, третий элемент И 54, RS-триггер 55, управляемый генератор 56, элемент

НЕ 57, источник 58 питания, источник 59 стабилизированного напряжения, блок 60 импульсных усилителей, первый 61 и второй 62 тиристоры.

Первый 1 и второй 2 элементы гальванического разделения соединены с соответствующими первым 3 и вторым 4 элементами И и связаны через элемент ИЛИ 5 с элементом

ЗАПРЕТ 6, соединенным с первым 3 и вторым 4 элементом И и первым элементом

ЗАДЕРЖКА 7, связанным через переключающий элемент 8 с элементом ЗАПРЕТ 6 и вторым элементом ЗАДЕРЖКА 9, соединенным с переключающим элементом 8.

Элемент ПАМЯТЬ 15 первой группы 10 подключен к первому элементу И 3, связанному с элементом ПАМЯТЬ 16 — 19 каждой группы, кроме первой, через первый элемент И 20 — 23 соответствующей группы и соединенному с первым элементом И 20 второй группы 11 через первый 28 и второй 32 элементы ЗАПРЕТ и первый элемент ЗАДЕРЖКА 44 первой группы 10. Причем первые элементы И 20 — 23 каждой группы, кроме первой, связаны между собой через первый 29 — 31 и второй 32 — 35 элементы

ЗАПРЕТ и первый элемент ЗАДЕРЖКА

45 — 47 соответствующей группы, второй элемент ЗАПРЕТ 32 — 35 каждой группы, кроме последней, и четвертый элемент ЗАПРЕТ 40 — 43 каждой группы, кроме первой, подключены к элементу ПАМЯТЬ 15 — 19 своей группы, первый элемент ЗАПРЕТ 28—

31 каждой группы, кроме последней, связан с первым элементом ЗАДЕРЖКА 44 — 47 своей группы, а элемент ПАМЯТЬ 19 последней группы подключен к второму элементу И 4, связанному с элементом ПАМЯТЬ

15 — 18 каждой группы, кроме последней, через второй элемент И 24 — 27 соответствующей группы и соединенному с вторым элементом И 24 предпоследней группы через третий 36 и четвертый 40 элементы ЗАПРЕТ и второй элемент ЗАДЕРЖКА 48 последней группы. При этом вторые элементы И 24 — 27 каждой группы, кроме последней, связаны между собой через третий 37 — 39 и четвертый 41 — 43 элементы ЗАПРЕТ и второй элемент ЗАДЕРЖКА 49 — 51 соответствующей группы. Причем третий элемент ЗАПРЕТ 36 — 39 каждой группы, кроме первой, связан со вторым элементом ЗАДЕРЖКА

48 — 51 своей группы, элемент ПАМЯТЬ

15 — 19 каждой группы соединен с магнитоуправляемым элементом 52. При этом выход пускового элемента 53 подключен к входу первого элемента HE 57 и к первому входу третьего элемента И 54, второй вход которого соединен с выходом элемента ПАМЯТЬ 15 первой группы 10, а выход — с первым входом первого элемента ПАМЯТЬ 55, подключенного вторым входом к выходу первого элемента HE 57, выходы магнитоуправляемого элемента 52, RS-триггера 55, элемента НЕ,57 и источника стабилизированного напряжения 59 подключены к соответствующему первому, второму, третьему и четвертому входам управляемого генератора 56, выход которого подключен к первому входу блока 60, соединенного вторым и третьим входами с включенными встречнопараллельно первым 61 и вторым 62 тиристорами, управляющие электроды которых подключены к соответствующим выходам блока 60.

Исходное состояние устройства характеризуется отсутствием релейных сигналов задания на входах первого 1 и второго 2 элементов гальванического разделения, а также состоянием сброса элементов ПАМЯТЬ 15 — 19 соответствующих групп и RSтриггера 55, отсутствием сигнала логической

«1» на выходе пускового элемента 53 и входе элемента НЕ 57, в результате чего на его выходе формируется сигнал логической «!», который поступает на третий вход управляемого генератора 56. Этот сигнал осуществляет возврат управляемого генератора 56 в исходное состояние для последующего запуска, а также отключает его выход и пере1292132 водит в закрытое состояние четвертый вход, в результате чего прекращаетея подача на него стабилизированного напряжения от источника 59.

На выходе устройства отсутствуют периодически следующие сигналы напряжения.

Работа устройства происходит следующим. образом.

При подаче на вход первого элемента 1 гальванического разделения релейного сигнала задания на его выходе формируется сигнал логической «1», который поступает на первый вход первого элемента И 3 и через элементы ИЛИ 5 и ЗАПРЕТ 6 на вход первого элемента ЗАДЕРЖКА 7 и вторые входы первого 3 и второго 4 элементов И.

Следует указать, что перед подачей релейного сигнала задания на вход элемента 1 гальванического разделения пусковой элемент 53 переводится в состояние, при котором на его выходе формируется сигнал логической «1», который поступает на первый вход третьего элемента И 54 и воздействует на первый элемент НЕ 57, в результате чего исчезает сигнал логической «1» на его выходе и втором входе RS-триггера 55, а также третьем входе управляемого генератора 56, что приводит к включению его выхода, а также переводу в открытое состояние четвертого входа этого генератора, в результате чего стабилизированное напряжение начинает подаваться на управляемый генератор 56 от источи и ка 59.

При наличии сигналов логической «1» на обоих входах первого элемента И 3, на его выходе также формируется сигнал логической «1», который взводит элемент ПАМЯТЬ 15 первой группы 10 элементов и производит в ней через открытый первый элемент ЗАПРЕТ 28 перевод в закрытое состояние второго элемента ЗАПРЕТ 32.

После взвода элемента ПАМЯТЬ 15 на его прямом выходе формируется сигнал логической «1», который поступает на первый вход магнитоуправляемого элемента 52.

В результате этого на его выходе формируется первое значение сигнала, который подается на первый вход управляемого генератора 56 и определяет, соответственно, первое значение длительности сигнала логической «1» на его выходе, а также длительность сигналов напряжения на выходе устройства.

Одновременно сигнал логическрй «1» с выхода элемента ПАМЯТЬ 15 подается на второй вход третьего элемента И 54, что приводит, при наличии такого же сигнала на его первом входе, к формированию сигнала логической «1» на выходе третьего элемента И 54, который взводит RS-триггер 55. Это приводит к появлению на его выходе сигнала логической «1», который поступает на второй вход управляемого генератора 56 и запускает его в работу,.в результате чего на его выходе формируется

55 сигнал логической «1», первое значение длительности которого определяется первым значением сигнала, подаваемого от магнитоуправляемого элемента 52 на первый вход управляемого генератора 56.

Затем сигнал логической «1» поступает с выхода управляемого генератора 56 на вход блока 60, на соответствующих выходах которого формируются управляющие напряжения, подаваемые на управляющие электроды первого 61 и второго 62 тиристоров. Поочередное открывание этих тиристоров приводит к формированию на выходе устройства сигнала напряжения, длительность наличия которого определяется первым значением сигнала, подаваемого от магнитоуправляемого элемента 52 на первый вход управляемого генератора 56.

Затем по окончании времени действия сигнала логической «1» на выходе управляемого генератора 56 он исчезает, что приводит в конечном итоге к отсутствию на выходе устройства сигнала напряжения.

На выходе управляемого генератора 56 начинается формирование паузы, по истечении которой снова на выходе этого генератора формируется сигнал логической «1», что приводит в конечном итоге к появлению на выходе устройства сигнала напряжения.

Таким образом, на выходе устройства формируются периодически следующие сигналы напряжения, длительность которых определяется первым значением сигнала, подаваемого от магнитоуправляемого элемента 52 на первый вход управляемого генератора 56.

В дальнейшем при продолжающемся наличии на входе первого элемента гальванического разделения 1 релейного сигнала задания через время, задаваемое первым элементом ЗАДЕРЖКА 7, на его выходе появляется сигнал логической «1», который переводит переключающий элемент 8 в состояние, при котором на его выходе появляется сигнал логической «1», поступающий на вход второго элемента 9 ЗАДЕРЖКА и вызываюш,ий перевод в закрытое состояние элемента 6 ЗАПРЕТ. Это приводит к отсутствию сигнала логической «1» на выходе первого элемента 3 И и входе второго элемента

ЗАПРЕТ 32 первой группы 10, который переводится в открытое состояние и пропускает через себя на вход первого элемента ЗАДЕРЖКА 44 первой группы 10 сигнал логической «1», имеющийся на первом выходе элемента 15 ПАМЯТЬ. Первый элемент

ЗАДЕРЖКА 44 первой группы 10 через время, задаваемое этим элементом, формирует на своем выходе сигнал логической «1», который переводит в закрытое состояние первый элемент ЗАПРЕТ 28 первой группы 10 и поступает на второй вход первого элемента И 20 второй группы 11 элементов.

После этого на выходе второго элемента

ЗАДЕРЖКА 9 через время, задаваемое этим элементом, формируется сигнал логи1292132 ческой «1», который переключает переключающий элемент 8. Это приводит к отсутствию такого же сигнала на его выходе и переводу элемента ЗАПРЕТ 6 в открытое состояние, а также появлению сигнала логической

«1» на входе первого элемента ЗАДЕРЖКА 7, выходе первого элемента И 4 и первом входе первого элемента И 20 второй группы 11.

При наличии сигналов логической «1» на обоих входах первого элемента И 20 второй группы 11 íà его выходе также формируется сигнал логической «1», в результате чего взводится элемент ПАМЯТЬ 16 второй группы 11 и через открытый первый элемент ЗАПРЕТ 29 этой же группы переводится в закрытое состояние второй элемент ЗАПРЕТ 33 второй группы 11.

После взвода элемента ПАМЯТЬ 16 второй группы 11 на его прямом выходе формируется сигнал логической «1», который поступает на второй вход магнитоуправляемого элемента 52, в результате чего на его выходе формируется второе значение сигнала, который больше ранее сформированного первого его значения. Это в свою очередь приводит к формированию описанным путем на выходе устройства сигналов напряжения, длительность которых становится соответственно больше и определяется уже не первым, а вторым значением сигнала, подаваемого от магнитоуправляемого элемента на первый вход управляемого генератора 56.

При наличии релейного сигнала задания на входе первого элемента 1 гальванического разделения постепенный взвод элментов

17 — 19 ПАМЯТЬ, соответственно Р-й 12 (М вЂ” 1) -й 13 и М-й 14 групп элементов происходит описанным путем. При этом магнитоуправляемым элементом 52 последовательно формируется увеличивающееся значение сигналов на его выходе, что позволяет, как было описано, формировать на выходе устройства периодически следующие сигналы напряжения, длительность которых также последовательно увеличивается и достигает с взводом элемента ПАМЯТЬ 19 последней группы элементов своего конечного заданного максимального значения.

При отсутствии релейного сигнала задания на входе первого элемента 1 гальванического разделения и наличия такого же сигнала на входе второго элемента 2 гальванического разделения на выходе последнего формируется сигнал логической «1», который поступает на второй элемент И 4 и через элемент ИЛИ 5, элемент ЗАПРЕТ 6 на выходе первого элемента ЗАДЕРЖКА 7, первого 3 и второго 4 элементов И.

При наличии сигналов логической «1» на обоих входах второго элемента И 4 такой же сигнал появляется на его выходе. Это вызывает сброс элемента ПАМЯТЬ 19 М-й 14 группы элементов и производит в этой же группе через открытый третий элемент ЗАПРЕТ 36 перевод в закрытое состояние четвертого элемента ЗАПРЕТ 40 М-й (4 группы элементов.

После сброса элемента ПАМЯТЬ 19

М-й 14 группы элементов íà его инверсном выходе появляется сигнал логической «1», а на прямом он отсутствует и, соответственно, на том входе магнитоуправляемого элемен-! и та 52, который связан с этим выходом. Это приводит к тому, что уменьшается сигнал, подаваемый с выхода магнитоуправляемого элемента 52 на первый вход управляемого генератора 56, в результате чего, в конечном итоге, происходит формирование на выходе устройства периодически следующих сигналов напряжения, длительность которых уже меньше, чем при взведенном состоянии элемента ПАМЯТЬ 19 М-й 14 группы элементов.

При продолжающемся наличии на входе второго элемента гальванического разделения 2 релейного сигнала задания, через время, задаваемое первым элементом ЗАДЕРЖКА 7, на его выходе появляется сигнал логической «1», который переводит переключающий элемент 8 в состояние, при

25 котором на его выходе также появляется сигнал логической «1». Этот сигнал поступает на второй элемент ЗАДЕРЖКА 9 и переводит в закрытое состояние элемент

ЗАПРЕТ 6, в результате чего исчезает сигнал логической «1» на выходе второго элемента

И 4 и, соответственно, на первом входе четвертого элемента ЗАПРЕТ 40, который переводится в открытое состояние. Сигнал логической «1э с инверсного выхода элемента

ПАМЯТЬ 19 М-й 14 группы элементов поступает через открытый четвертый элемент

40 ЗАДЕРЖКА этой же группы на второй элемент ЗАДЕРЖКА 48, через время, задаваемое этим элементом,на его выходе появляется сигнал логической «1», который переводит в закрытое состояние третий элемент

4О ЗАПРЕТ М-й 14 группы и поступает на второй вход второго элемента 24 И (М-1) -й группы элементов.

Затем через время, задаваемое вторым элементом ЗАДЕРЖКА 9, на его выходе появляется сигнал логической «1», который

4S переводит переключающий элемент 8 в состояние, при котором на его выходе исчезает сигнал логической «1». Это приводит к переводу в открытое состояние элемента ЗАПРЕТ 6. В результате этого на его выходе, на выходе второго элемента И 4 и первом входе второго элемента 24 И (М вЂ” 1)-й 13 группы элементов появляется сигнал логической «1».

Наличие на обоих входах второго элемента 24 И (М-1)-й 13 группы элементов сигналов логической «1» приводит к формированию на его выходе такого же сигнала, который переводит через открытый третий элемент ЗАПРЕТ 37 (М-1)-й !3 группы в за1292132

Формула изобретения

55 крытое состояние четвертый элемент 3АПРЕТ 41 этой же группы и производит сброс элемента ПАМЯТЬ 18 (M — 1) -й 13 группы элементов. В результате этого исчезает сигнал логической «1» на прямом выходе этого элемента и, соответственно, на соответствующем входе магнитоуправляемого элемента 52, что вызывает дальнейшее уменьшение выходного сигнала этого элемента, что в конечном итоге приводит к снижению длительности сигналов напряжения, периодически формируемых, описанным путем на выходе устройства.

В дальнейшем при наличии релейного сигнала задания на входе второго элемента 2 гальванического разделения будет происходить описанным путем постепенный сброс элементов 17, 16 и 15 ПАМЯТЬ, соответственно P-й 12, второй 11 и первой 10 групп элементов. При этом последовательно будут формироваться магнитоуправляемым элементом 52 уменьшающиеся величины сигналов на его выходе, что позволит, как было описано, формировать на выходе устройства периодически следующие сигналы напряжения, длительность которых будет также последовательно уменьшаться и достигнет со сбросом элемента ПАМЯТЬ 15 первой группы 10 элементов своего начального минимального значения..

Описанные режимы работы устройства показаны для уяснения принципа его действия на примере предельно возможных изменений длительности периодически следующих сигналов напряжения, проходящих от минимального до конечного максимального значения и наоборот.

В устройстве предусмотрена возможность изменения длительности паузы между сигналами напряжения, которая выполняется изменением задания с помощью ручного задатчика, встроенного в управляемый генератор 56.

При необходимости прекращения формирования на выходе устройства периодически следующих сигналов напряжения пусковой элемент 53 переводится в положение, при котором на его выходе исчезает сигнал логической «1». Это приводит к тому, что сигнал логической «1» отсутствует на первых входах третьего элемента 54 И, триггера 55 и входе элемента НЕ 57, формирующего на своем выходе сигнал логической «1», с помощью которого сбрасывается триггер 55.

На выходе этого элемента и на втором входе управляемого генератора 56 исчезает сигнал логической «1», а на третьем его входе этот сигнал появляется, что в конечном итоге приводит к прекращению формирования периодически следующих сигналов напряжения на выходе устройства.

При работе устройства в составе автоматической системы регулирования, например температуры, функционирование его

35 может происходить на любом уровне, которому соответствует получаемая длительность сигналов напряжения, находящаяся в пределах ее конечных значений и соответствующая конкретно заданному значению регулируемого параметра. При этом может осуществляться как непрерывное реверсирование около требуемого уровня длительности выходных сигналов напряжения, что происходит при непеременной подаче релейных сигналов задания от датчика температуры или вторичного прибора по принципу

«больше-меньше» на первый 1 или второй 2 элементы гальванического разделения, так и оставаться на найденном уровне, что происходит при отсутствии релейных сигналов задания на входах указанных элементов.

Описание работы предлагаемого устройства приведено для однофазной сети переменного тока. Возможно использование предлагаемого устройства для сети трехфазного переменного тока. Для этого оно должно быть снабжено еще двумя идентичными каналами, каждый из которых содержит также уже описанные элементы, как тиристоры, включенные по встречно-параллельной схеме, усилитель.

Технические преимущества предлагаемого изобретения по сравнению с известным заключаются в обеспечении автоматического преобразования релейных сигналов задания на входе устройства в периодически следующие сигналы напряжения с автоматически изменяющейся длительностью на его выходе, в возможности без дополнительных преобразований изменять количество электроэнергии, передаваемой, например, электронагревателям в единицу времени путем использования датчиков и вторичных приборов, имеющих релейный выход.

Управляющее устройство по авт. св. № 866690, отличаюи1ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком импульсных усилителей, пусковым элементом, третьим элементом И, дополнительным элементом ПАМЯТЬ, управляемым генератором с управляющим и двумя входами блокировки, элементом НЕ, первым и вторым тиристорами, причем выход пускового элемента подключен к входу элемента НЕ и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ПАМЯТЬ первой группы а выход — с первым входом дополнительного элемента ПАМЯТЬ, подключенного вторым входом к выходу элемента НЕ, выходы магнитоуправляемого элемента дополнительного элемента ПАМЯТЬ, элемента НЕ подключены к соответствующим управляющему и двум входам блокировки управляемого генератора, выход которого подключен к за1292132

Составитель С. Лузанов

Редактор Н. Марголина Текред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 282/55 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пускающему входу блока импульсных усилителей, соединенного двумя входами питания с включенными встречно-параллельно тиристорами, управляющие электроды которых подключены к соответствующим выходам блока импульсных усилителей, силовые выходы тиристоров предназначены для включения в цепь нагрузки.