Устройство для регулирования облучения

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, растениеводству защищенного грунта и промышленному животноводству, и может быть использовано для облучения растений в теплицах, молодняка животных и птицы, освещения в птичниках. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования облучения и повышение устойчивости работы устройства. При увеличении естественного облучения искусственными облучателями 10 снижается за счет уменьшения напряжения на облучателях до допустимого минимального и облучатели остаются работать при этом напряжении. Дальнейшее увеличение естественного облучения вызывает срабатывание отключающего блока 16, и облучатели отключаются. При снижении естественного облучения повторное включение происходит , когда превышается порог срабатывания отключающего блока. Импульсно-фазовое управление открытием тиристоров 9<SB POS="POST">1</SB>, 9<SB POS="POST">2</SB>...9<SB POS="POST">6</SB> осуществляется блоком 8, который содержит высокочастотный генератор импульсов, три (по количеству фаз) формирователя импульсов и два формирователя открывающих импульсов. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) щ)5 (05 В 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУААРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I(21) 4612564/30-15 (22) 05.12.88 (46) О?.12.90. Бюл. Р 45 (71) Кировский сельскохозяйственный институт (72) А.И.Панкратов, B.È.Стяжкин, В.И.Коркин, Д.И.Бритвин и С.H.Âåðå- . щагин (53) 621,503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1491221, кл. Г 05 В 19/04,20.07.87.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ОБЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, к растениеводству защищенного грунта и промьппленному живодноводству, и может быть использовано для облучения растений в теплицах, молодняка животных и птицы, освещения в птичниках. Цель изобретения — расширение диапазона регулирования облучения и повьппение устой1612275 чивости работы устройства. При увеличении естественного облучения облу ение искусственными облучателями 10 снижается за счет уменьшения нап"чжения на облучателях до допустиь. го минимального и облучатели остаются работать при этом напряжении. Дальнейшее увеличение естественного облучения вызывает срабатывание отключающего блока 16, и облучатели отклюI

Изобретение относится к устройст4aM для автоматического регулирования сельскохозяйственных процессов и мо)кет быть использовано для облучения растений в теплицах,.молодняка животных и птицы, освещения в птичниках.

Цель изобретения — расширение диа азона регулирования облучения и лов ышение устойчивости работы устрой — 25 ства.

На фиг. 1 приведены функциональная

:cxeMa устройства; на фиг. 2 — принци—

Йиальная схема устройства на фиг. 3—

9 принципиальная схема усилителя-демо- 30 дулятора;- на фиг. 4 — структурная схе-! ма блока импульсно-фазового управле,ния; на фиг.5 — функциональная схема ,отключающего блока; на фиг, 6 — принципиальная схема отключающего блока; на фиг.7 — структурная схема высокочастотного генератора импульсов; на фиг. 8 — принципиальная схема блока питания, источника сигнала синхрони зации и фазосдвигающего узла блока формирдвания импульсов; на фиг.9 структурная схема счетчика импульсов и заторможенного генератора высокочастотных импульсов; на Фиг.10 принципиальная схема формирователя 45 открывающих импульсов.

Устройство для регулирования облучения содержит задатчик 1 продолжительности облучения, выполненный в виде реле времени с суточной програм— мой с двигателем 1< и контактами 1, привод 2 задатчика интенсивности облучения, блок 3 управления, первый датчик 4 облучения, измерительный мост 5, одним плечом которого явля55 ется датчик 4 облучения, третье плечо образовано резисторами 5 и 5» четвертое — резистором 5, усилительдемодулятор 6, узел 7 смещения Фазы

1 чаются. При снижении естественного облучения повторное включение происходит, когда превышается порог срабатывания отключающего блока. Импульсно †фазов управление открытием тиристоров 9, 9>,..., 9 6 осуществляется блоком . 8, который! содержит высокочастотный генератор импульсов,три (по количеству фаз) формирователя импульсов и два формирователя открывающих импульсов. 3 з.п. ф-лы, 10 ил. открытия тиристоров, блок 8 импульсно-фазового управления, блок 9 тиристоров с тиристорами 9 1 — 9, облучатели 10,. задатчик 11 интенсивности облучения, задатчик 12 минимального напряжения, реостат .13 обратной связи, состоящий из резисторов 13<

1 3> которые составляют второе плечо измерительного моста 5, задатчик 14 н.минального напряжения, балластные сопротивления 15 и отключающий блок

1б.

Привод 2 (фиг.1) задатчика интенсивности облучения содержит реле 17 времени с обмоткой 17 и замыкающими контактами 17 и 17>, реверсивный микродвигатель 18 и конечные выключа— тели 19 и 20, при этом реверсивный вал микродвигателя 18 кинематически соединен с контактами конечных выключателей 19 и 20, через которые осуществляется.питание обмоток микродвигателя, а сами выключатели установле- . ны относительно вала с возможностью перемещения по окружности и Фиксации в заданном положении.

Блок 3 управления состоит из реле 21 включения, представляющего собой реле времени с обмоткой 21 и двумя замыкающими с задержкой ñ, при размыкании контактами 21 > и 21 » реле 22 смещения фазы открытия тиристоров, представляющего собой реле времени с обмоткой 22 и замыкающим контактом 22 (фиг.7) с задержкой при замыкании, и промежуточное .реле 23 с обмоткой 23 и замыкающими контактами 23 — 23т.

Первый датчик 4 облучения — фоторезистор, установленный на уровне растений в теплице, на который воздействует сумма естественного ГЕ(t) создаваемого солнцем, и искусственно5 16122 го F > (Ре), создаваемого облучателями, облучения. Он выполнен в виде одного из плеч измерительного моста 5 (фиг.3) с выходом + Я.

Усилитель-демодулятор б (фиг.3) содержит блок 24 питания, фазочувствительный усилитель 25, триггерные узлы 26 и 27, а,также реле 28 с обмоткой 28 и замыкающим контактом 28 и реле 29 с обмоткой 29 и замыкающим контактом 29 . Усилитель-демодулятор представляет собой пропорциональный регулятор с зоной чувствительности, настраиваемой вручную резистором 13 .

Узел 7 смещения фазы открытия ти- ристоров содержит реверсивный микродвигатель 30 и конденсатор 31, при этом реверсивный выход двигателя

30 кинематически связан с эадатчиком 20

12 и задатчиком 14 минимального.и номинального напряжений, с входом блока 8 импульсно-фазового управления открытием тиристоров и с подвижным выводом реостата 131 обратной 25 связи»

Блок 24 питания усилителя-демодулятора 6 (фиг.3) содержит диоды 32 —

32, фильтр на конденсаторах 33 - 33 и резисторе 34, сигнальную лампу 35 30 и трансформатор 36, вторичные обмотки которого служат источниками питания триггерных узлов 26 и 27 (24 В), реле 28 и 29 (28 В) и измерительного моста 5 (б В).

Фазочувствительный усилитель 25

35 выполнен на транзисторах 37 — 37, конденсаторах 38 1 — 38 и резисторах

39! — 397.

Триггерный узел 26 состоит из тран-1О ,зисторов 40» и 40< резисторов 411—

41, переменного -резистора 42 и конденсатора 43.

Триггерый узел 27 состоит из транзисторов 44,и 44, резисторов 451 — щ

45, переменного резистора 45g и конденсатора,45 .

Измерительный мост 5 имеет четыре плеча сопротивлений, одним из которых является первый датчик 4 облучения.

Диагональ питания выводами к-л под-. ключена к обмотке б В переменного тока блока 24 питания усилителя-демодулятора 6, а измерительная диагональ выходом Й Е соединена с входом фазочувствительного усилителя 25 усилителя-демодулятора 6, причем один вывод подключен через реостат 13 обратной связи.

75 6

Блок 8 (фиг. 4) импульсно-фазового управления содержит высокочастотный генератор 46 импульсов, три канала (по числу фаэ) управления тиристорами, каждый из которых содержит формирователь 47 импульсов и по два одинаковых формирователя 48 и 49 открывающих импульсов.

Формирователь 47 импульсов содержит последовательно включенные источник 50 питания микросхем, источник

51 сигнала синхронизации, фазосдвигаюший узел 52, счетчик 53 импульсов и заторможенный генератор 54 высокочастотных импульсов, при этом выход высокочастотного генератора 46 импульсов подключен к счетным входам счетчиков 53 формирователя импульсов каждой из фаз А,В,С. Выход каждого формирователя импульсов подключен к входам формирователей.49 и 48 открывающих импульсов, .вторые входы которых подключены к линейным зажимам

А,В,С источника трехфазного тока, а выходы к управляющим электродам попарно встречно-параллельно включенных тиристоров 9 и 9 (выводы а— б), 9э и 9 (выводы в-г) и 9 - и 9 (выводы д-е) через контакты 23 — 23- реле 23. Выходы ж,з,и соединены с линейными зажимами фаз А,В,С. С источника трехфазного тока подключены

K точкам соединения тиристороов с облучателями 10. Облучатели !О и дугораэрядные лампы состоят из стеклянного баллона, внутри .которого помещена ртутнокварцевая горелка (трубка), заполненная инертным газом с добавлением ртути. Внутренняя стенка, баллона покрыта люминофором. Облучатели включены в сеть последовательно с тиристорами.

Задатчик 11 (фиг. 3) интенсивности облучения — это переменный резистор, включенный параллельно резистору 5 плеча измерительного моста 5.

Его подвижный вывод кинематически соединен с реверсивным выходом микродвигателя 18 эадатчика 2 интенсивности облучения.

Задатчики 12 и 14 минимального и номинального напряжения представляют собой конечные микровыключатели с размыкающими контактами, кинематически связанными с реверсивным выходом микродвигателя 30 узла 7 смещения фа- . зы открытия тиристоров.

1612275

20

50

1 еост ат 1 3 (Фиг. 3) обр атной связи — это переменный резистор 13, включенный по схеме потенпиометра параллельно резисторам 13,2 и 13 r. å÷à

5 измерительного моста 5. Подвижный вывод резистора 13 соединен кинема гически с реверсивным выходом микродвигателя 30, а сам резистор установлен с возможностью перемещения по

Окружности относительно оси вала и фиксации в заданном положении.

Балластные сопротивления 15 — это йампы накаливания, включенные парал1 ельно облучателям 10 по одной на каждую фазу.

Отключающий блок 16 (шиг. 5) содер кит выходное реле 164 с обмоткой

16 и размыкающим контактом 16, сийистор 55, включенный в сеть фазного

Напряжения последовательно с обмот кой 16, источник 56 стабилизирован ного. питания, делитель 57 напряжения,,образованный вторым датчиком 58 облучения и цепочкой резисторов. 59, и пороговый элемент 60, при этом источник 56 стабилизированного питания и симистор 55 одними выводами соединены с выходом задатчика 1 продолжи2 тельности облучения, один выход источника 56 стабилизированного питания подключен к входу второго датчика 58 облучения, вторым (техноло-. гическим) входом которого является естественное Ре(t) облучение, второй выход стабилизированного источника питания подключен к первому входу порогового устройства 60, вторым входом которого является выход делителя 57 напряжения, выход порогового устройства соединен с вторым входом симистора 55, а выводы делителя

57 напряжения и обмотки выходного реле 16 подключены к шине.нейтрали.

Источник 56 (фиг.б) стабилизированного питания образован диодом

56 <, конденсаторами 56 < и 56з,резистором 564, и стабилитронами 56,-и 56 .

Делитель 57 напряжения состоит из постоянного резистора 59, переменного резистора 59 и потенциометра

59, подключенных, последовательно дРуг к другу и к источнику стабилизированного питания. Параллельно этой цепочке включена вторая цепочка, образованная фоторезистором 58 (второй датчик облучения), один вывод которого соединен с выводом постоянного резистора 591 и последовательно ему включенными переменным резистором 59 и постоянным резистором 59, второй вывод которого соединен с подвижным выводом.потенциометра 59 .

Пороговый элемент 60 включает однопереходные транзисторы 60 и 60, тиристор 60з, конденсаторы 60 — 607, резисторы 60я — 60 . Пороговый элемент питается током от источника 56 стабилизированного питания, управляющий выход делителя напряжения через резистор 608 соединен с базой транзистора GO<, а выход транзистора — к управляющему входу симистора 55 через резисторы 606 и 60 .

Отключающее устройство 16 представляет собой двухпозиционньп регулятор облучения.

Высокочастотный генератор 46 (фиг.7) импульсов образован четырьмя логическими схемами И 461 — 46 одной микросхемы, включенными между собой последовательно, при этом первая 461 и вторая 46 схемы охвачены обратной связью с емкостью 46, схемы 461 — 46 у — обратной связью с переменным резистором 46, подвижной вывод которого кинематически связан с реверсивным выходом микродвигателя 30 узла 7 смещения фазы открытия тиристоров, при этом зашунтированная часть резистора 46 включена параллельно замыкающему с задержкой контакту 22 реле 22 задержки смещения фазы открытия тиристоров, выход высокочастотного генератора 46 подключен к счетным входам шестизарядных счетчиков 53 формирователей 47 импульсов всех трех фаз.

Формирователь 47 (фиг. 4) импульсов каждой фазы подключен к зажимам нейтрали и к линейным зажимам фаз А, В и С соответственно и содержит источник 50 питания микросхем, источник 51 сигнала синхронизации, генератор 52 обнуляющих импульсов и заторможенный генератор 54 высокочастотных импульсов, включенных между собой последовательно, при этом вход . формирователя импульсов, подключенный к выходу высокочастотного генератора

46 импульсов, подключен к входам счетчиков 53 импульсов, а выходы за-i торможенных генераторов 54 импульсов являются выходами формирователей 47 импульсов и подключены к входам Фор!

О! 6122 75 мирователей 48 и 49 открывающих им- импульсов, а выход подключен к вхопульсов. дам формирователей 48 и 49 открываюИсточник 50 (фиг, 8) питания микро- щих импульсов. схем состоит из трансформатора 50

Р g 5 Формирователи 48.и 49 открывающих первичная ? обмотка которого включе- импульсов (фи 10) иг. ) построены по одна в сеть фазного напряжения 220 В

О В. . ной схеме, включающей импульсный

С вторичной ХТ обмотки снимается трансформатор 43 (49 ) и транзистор напряжение 12 В, которое подводится 43 (49 ) Пе (2). ервичная катушка I имк мостовой схеме 50 выпрямления.

P мл ния ° 10 пульсного трансформатора 43 (49 )

Выпрямленное напряжение подводится

4 зашунтирована последовательно вклюк фильтру, образованному резистором. ченным в ц м в цепь коллектора транзисто503 и конденсаторами 504 и 50+. На ра 432 (49 ) резистором 48 (49 ) и выходе источника 50 питания микро- диодом 48 (49 )

+ +, вывод которого и схем:подключен стабилит он 50 р 50, IS обмотки Т импульсного трансформатоИсточник 51 сигнала синх ониза ии р ц и ра подключены к положительному вывосодержит резисторы 51(— 51 узло- ду мос

Я Ф ду мостовои схемы 50 выпрямления. вая точка соединения которых по клю2 р дклю- Обмотка II импульсного трансформаточена к входу генератора 52 вторые р ра 48 зашунтирована последовательно выводы резисторов 5! q — 51 у — к поло- 0 включенными резистором 48 (49 ) и жительному выводу мостовой схемы свето и

50 вып я выпрямления, к отрицательным через диод 48т включен конденсатор выводам диодов 51 и 51 соответст- g)y выводы Koroporo подключе венно, а, положительные выводы дио- ны к блоку 9 тиристоров, Параллельно дов соединены с первыми входами фор- 25 переходу база-эмиттер транзистора мирователей 48 и 49 открывающих им - 48 (49, ) пульсов.

2 г включен резистор 48 9 (49 ).

9 9

Базы транзисторов подключены к выГенератор 52 построен на базе ходам источника 5! сигнала синхронитранзистора 52< и резистора 52, при зации (вторые выводы диодов 51 и этом коллектор через резистор 52 выводы диодов < и р 1 30 51 соответственно), а через кондея" соединен с выводом +9 В, а эмиттер — сатор 48 (49 ) сатор < (<0) — к выходу затор-9В источника 50 питания микросхем. моженного генератора 54 высокочасКоллектор транзистора 52 < подключен тотных импульсов. к первому и второму входам счетчика Устройство для р

53 стройство для регулирования об3 импульсов, лучения работает следующим образом.

Счетчик 53 импульсов (фиг.9,шес- Продолжительность облучения в тетиэарядный, двоичный) состоит иэ чение суток, время включения и выксчетчика 53 и узла памяти на лючения устройства задаются настройэлементах 532 и 53, выполпену . кои программы задатчика I. В заданных на одной микросхеме, вывод 40 ное время утром контакт 1 замыкается

5 которой и обнуляющий вход R-. и остается замкнутым в течение свесчетчика 53 подключены к выходу тового дня, обеспечивая подачу напряфаэосдвигающего узла 52,счетный вход жения сети ния сети на все элементы цепей упS счетчика 531 подключен к выходу равления П вления. Ри этом включается под высокочастотного генератора 46 импуль- 5 напряжен е б

-45 ряжение о мотка реле 2 включесов, выход счетчика 53 импульсов под- ния и подается напряжение к обмотке ключен к входу заторможенного генера- 231 промежуточ промежуточного реле 2л, обмотке тора 54 высокочастотных импульсов, 22 рел 22 реле задержки смещения фазы

Заторможенный генератор 54 высоко- открытия тиристоров, задатчику 2 инчастотных импульсов (фиг. 9) построен тенси ости о лучения, усилителю-дена логических схемах И 54 — 54 о—

4 д модулятору 6, микродвигателю 30 угла ной микросхемы, при этом логические 7 сме смещения азы открытия тиристоров схемы И подключены последовательно и бл 16 и локу 6 отключения. одна к другой, схемы 54 < - -54э охва- Замыканием контактов 212 и 2!э чены отрицательной обратной связью, включаются о мотка промежуточного а параллельно схеме И 54 включен . Реле 23

2 реле и обмотка 22 реле смешения конденсатор 54 . Входом. заторможенно- фазь азы открытия тиристоров. При вклюго генератора 54 высокочастотных им- ченном рел 21 ченном реле двигатель 22 < привопульсов является выход счетчика 53 дит во вращение кулачковое устройст1612275

12 во привода контакта 22, который по окончании задержки ь замыкается,вклюЛ чая систему 8 импульсно-фазового упл равления. Время задержки с на -раи— г жается вручную, а длительность ее вы-.

5ирается равной или более времени йрогрева и запуска облучателей,уточняется по их технической характеристике.

В момент включения устройства на датчик 4 облучения действует только естественное, от солнца F (t) oáëóMeeze, так как облучатели разогреваЮтся и облучение F>(F<) отсутствует.

Если естественное облучение.соответствует заданному задатчиком 11, то выход + Я измерительного моста 4 раВен нулю и на транзистор 37 фазочувствительного усилителя сигнал не пос- 20 тупает, а двигатель узла 7 смещения фазы открытия тиристоров не работает.

Если облучение отличается от заданно— го задатчиком 11, то равновесие изме, рительного моста 5 нарушается.за счет 25 изменения сопротивления датчика 4 на .величину Ь R появляется сигнал +. Е на выходе измерительного моста 5, знак этого сигнала соответствует направлению отклонения облучения (выше 30 или ниже заданного). Напряжение раз— баланса измерительного моста 5 прик,ладывается между эммитером и базой транзистора 37 первого каскада уси,ления фазочувствительного усилителя

25. При этом ток разбаланса измерительного моста 5 протекает через часть резистора 13 реостата обратной связи, к эммитеру и базе транзистора 37< приложено напряжение (сигнал

+Я), отличающееся от напряжения разбаланса измерительного моста на величину падения напряжения на резисторе

13 . В процессе функционирования устройства величина падения напряжения изменяется с изменением фазы открытия тиристоров, так как подвижный вывод резистора 13 перемещается синхронно с подвижным выводом резистора 466 системы 8 импульсно †фазово го управления.

Когда измерительный мост 5 сбалансирован, транзистор 371 находится в открытом состоянии. Конденсаторы

43 и 45 заряжаются, поддерживая на выходе делителей напряжения, на резисторах 41> и 41, 42 и 45 и 45 постоянные потенциалы. К базам транзисторов 40,2 и 44 прикладывается отрицательное смещение, поэтому они находятся в открытом состоянии, транзисторы 404 и 44 1 — в закрытом состоянии, а реле 28 и 29 лишены питания. При наличии сигнала разбаланса

+ : знак входного напряжения в один полупериод остается прежним, а в другой — противоположный. Следовательно, в один полупериод транзистор

37 остается открытым, а в другой закроется. Открытый транзистор пропускает ток в ту цепь, которая присоединена коллектором к отрицательному в данный момент потенциалу обмотки о-о блока 24 питания. В другой цепи ток отсутствует в оба полупериода, поскольку проводящая полярность источника питания совпадает по времени с закрытым состоянием транзистора, а открытое состояние транзистора — с непроводящей по отношению к транзистору полярностью источника питания. Выходное напряжение первой цепи продолжает поддерживать открытым транзистор 40 (или 44 ), а выходное нагряжение второй цепи станет близким нулю, что приведет к опрокидыванию триггерного узла 26 (или 27) ° В результате транзистор

44 закроется, а транзистор 44 откроется (или транзистор 40 закроется, а транзистор 40 откроется) в зависимости от направления отклонения облучения от заданного. Открывшись, транзистор 44 4 (40 ) вызывает. срабатывание реле 29 (28). Контакты

29 (28 ), срабатывая попеременно, при каждой смене знака разбаланса измерительного моста 5, реверсируют микродвигатель 30, что приводит к перемещению подвижного вывода резистора 466,При приближении подвижного вывода переменного резистора 46 к конечному положению микродвигатель

30 отключается размыкающими контактами задатчиков 14 и 12 номинального и минимального напряжений. Величины этих напряжений настраиваются перемещением самих выключателей 12 и 14 и фиксацией их в нужном положении.

При работе реверсивного микродви.гателя 30, т.e. при изменении фазы открытия тиристоров, вращение вала сопровождается перемещением подвижного вывода резистора 13 реостата

13 обратной связи, связанного с валом кинематически. Изменение сопротивления резистора 46, сопровождаюl4 !

1612275 щееся изменением фазы открытия тиристоров, и эа счет этого изменение напряжения на зажимах облучателей .приводят к изменению величины суммарного облучателя, что сопровождается

5 изменением сопротивления датчика 4 облучения, включенного в одно из плеч измерительного моста 5. Одновременное изменение сопротивления резистора 13, включенного в смежное датчику 4 плечо измерительного тока моста 5, обеспечивает балансировку измерительного моста в тот момент,когда суммарное облучение достигает величины, заданной задатчйком Il интенсивности облучения. Каждому конкретному значению облучения будет соответствовать определенное положение подвижного контакта. Любое отклонение суммарного облучения от заданного вызывает срабатывание микродвигателя 30 в том направлении, при котором обеспечиваются балансировка измерительного моста 5 и поддержание за- 25 данного облучения. Таким образом, устройство находится в следующем режиме.

Диапазон регулирования, соответствующий крайним положениям подвиж- 3п ного вывода резистора !3,, настраивается резистором 13> вручную, Импульсно-фазовое управление открытием тиристоров осуществляется следующим образом. Отрицательные полупериоды переменного тока с выводом обмотки II трансформатора 50! поступают на базу транзистора 48 каждого из формирователей импульсов, поочередно закрывая их. На базу тран- 40 зисторов 52, поступают положительные полупериоды пульсирующего.напряжения с этой же обмотки с удвоенной частотой. Узкие прямоугольные импульсы, возникающие в моменты приближения 45 сетевого напряжения к нулю, поступают на вход R шестизарядного двоичного счетчика 53 его обнуления в начале каждого полупериода и одновременно включают. узел памяти на элементах 53 и 53 .

На счетный вход счетчика 53 поступают высокочастотные импульсы от высокочастотного генератора 46 импульсов. После отсчета 2 = 64 им6 пульсов на счетчике появляется сигнал логической "1", который переключает узел памяти. В результате на выходе элемента 53 устанавливается значение логической "!", разрешаюшеи работу заторможенного генератора 54 импульсов (злементы 54 1 — 544,). Генератор работает независимо от дальнейшего состояния счетчика до появления сигнала логической "!" на коллектор транзистора 524, Импульсы этого генератора частотой б кГц укорачиваются до . 150 мкс дифференцирующей цепью 489 (43 ) с целью разгрузки усилителя мощности, выполненйого на транзисторе 48 . При этом импульсы приобретают имйульсную оптимальную для управления форму, крутой фронт и пологий спад.

Укороченные импульсы усиливает лишь тот усилитель, на базе транзистора которого отсутствует закрывающее отрицательное напряжение диодов

51< и 51<. Поэтому из двух встречнопараллельно включенных тиристоров

9 и 9 или 9 и 9, или 9 и 9 отк.— рывается тот, у которого в рассматриваемый полупериод напряжение на аноде по отношению к катоду положительное. В конце полупериода тиристор закрывается, в очередной полупериод светового напряжения открывается другой тиристор из пары тиристоров, Для защиты от электродвижущей силы самоиндукции обмоток импульсных трансформаторов 48 они шунтированы: первичная — цепью диод 48, резистор

489 вторичная — цепью резистор 85 . светодиод 48, который сигнализирует об исправности -канала управления.Диод 48 и конденсатор 48> из пачки высокочастотных импульсов формируют один импульс с высокочастотной составляющей, что обеспечивает надежное включение тиристоров при индивидуальной характеристике нагрузки ° Длительность импульсов равна длительности открытого. состояния тиристоров, что исключает самопроизвольное их включение при прерывистом характере нагрузочного тоха, что характерно для газоразрядных облучателей 10.

Перемещением подвижного вывода резистора 46, из крайнего левого положения в крайнее правое при работе микродвигателя 30 узла 7 смешения фазы открытия тиристоров угол открыо тия тиристоров меняется от 90 до 0 а напряжение меняется от IIO до 220 В.

Значения номинального и минимального напряжений устанавливаются перемещением эадатчиков 14 и 12 и фиксацией

16

1612275 иХ в заданном положении, исходя из технической характеристики облучателей.

При подаче на облучатели 10 а минального напряжения 220 В в труоке

5 возникает дуговой разряд в парах ртути, создающий интенсивное ультрафиолетовое излучение, которое, воздействуя на люминофор баллона,преобразуется в видимый свет. Для запуска

Цугоразрядных облучателей применяетоя стандартная пускорегулирующая апг1аратура. Процесс запуска длится до полного испарения ртути 15 — 20 мин г ри номинальном напряжении, после

1его разряд между электродами стано ится устойчивым и сопровождается

Йоминальной светоотдачей. При напряении ниже номинального облучателя фе запускаются (не возникает дуговой разряд). После запуска облучатели 10 огут работать при напряжении ниже оминального до 15 . При этом потреб,ляемая ими мощность и облучение сни- 25

Маются от 100 до 50 . Так как при ониженном напряжении запуск облуча,телей невозможен независимо от команд,, поступающих от датчика 4,. блок 8 импульсно-фазового управления контактом 22 задержки смещения фазы открыQ. тия тиристоров размыкается на все время запуска облучателей 10, резистор 46 полностью включается, фаза открытия тиристоров становится равной

35 ..нулю и на облучатели подается номинальное напряжение.

К моменту замыкания контакта 2? < на датчик 4 облучения действует суммарное облучение Ре() и Р (Ре), 40 поэтому по команде усилителя-демодулятора 6 подвижный вывод переменноro резистора 46 перемещается в положе6 ние, при котором блок 8 импульснофазового управления обеспечивает наи- 45 большее значение искусственного облучения. Так как контакт 22 разомкнут, эти команды на тиристоры 9 1 — 9 не поступают. После размыкания контакта

22 начинается переходный процесс и

2 тиристоры выводятся на открытие при такой фазе, которая обеспечивает суммарное облучение, установленное задатчиком 11.

Если установившийся режим насту15 пает при номинальном напряжении, перемещение подвижного вывода резистора 466 прекрашается, так как движением вала микродвигателя 30 контакт

14 задатчика номинального напряжения размыкается и микродвигатель отключается, чем обеспечивается защита резистора от поломок. Второе крайнее положение подвижного вывода этого резистора ограничено положением задатчика 12, При дальнейшем увеличении естественного облучения и работающих при минимальном напряжении облучателях суммарное облучение Р (t:) и Ре (U) превысит заданное задатчиком 11 значение. 3 этом случае срабатывает отключающий блок 16, второй датчик

58 облучения (фоторезистор) которого контролирует естественное облучение.

Когда оно достигает заданного значения, фоторезистор 58 изменяет свое сопротивление настолько, что падение напряжения на нем превысит порог срабатывания транзистора 60 <, открывает— ся тиристор 60 и удерживается в этом состоянии за счет постоянного анодного тока. Этот ток вызывает отпирание симистора 55 и контакт 16> обеспечивает катушку 21 реле включения. В результате отключаются реле

22 и промежуточное реле 23, так как контакты 21 и 21 после истечения выдержки, размыкаются. Контакты

23 2 — 23 размыкаются, разрывая цепь а,...,е управляющих электродов тиристоров 9 < — 96, и облучатели 10 отключаются от питающей сети.

Открывшийся тиристор 60 з через резисторы 60„ и 601» уменьшает порог срабатывания транзистора 601, что создает зону нечувствительности между срабатыванием реле 16 . До тех пор, пока падение напряжения на фоторезисторе 58 будет выше порога срабатывания транзистора 60, конденсатор 60 будет периодически заряжаться и разряжаться. Через резистор

60 о каждый полупериод подзаряжается конденсатор 60, разряжающийся в промежутках между отпираниями. тран" зистора 60 на резистор 60н через катод, управляющий электрод симистора 55 и резистор 60< ° Постоянная времени цепочки К60 С604 почти на .два порядка меньше, чем постоянная времени цепочки R60 С60у, а порог срабатывания транзистора 60 с по1 мощью делителя напряжения на резисторах 60 q и 60 устанавливается заведомо меньшим, чем порог отпускания транзистора 60,задаваемого по161 2275

20

30

40

55 тенциометром 599. До тех пор, пока конденсатор 607 периодически подзаряжается, транзистор 60 не отпираетz ся. Когда падение напряжения на фоторезисторе 58 снизится ниже порога открытия транзистора 60», конденсатор 60 перестает подзаряжаться. .Как только он разрядится на величину, равную порогу срабатывания транзистора 60, последний отпирается, пропуская импульс тока, заряжающий конденсатор 60, последний отпирается, пропуская импульс тока, заряжающий конденсатор 607. За счет падения напряжения на резисторе 60»» и напряжения на конденсаторе 60 7 тиристор 60 закрывается. Закрывается и симистор 55, отключая реле 16». Через открывшийся транзистор 60, диод 60г и резистор 60 протекает ток, удерживающий транзистор 60 в открытом состоянии, и конденсатор 607 остается заряженным.

При повторном открытии тиристора

60 через диод 60 шунтируется переход эмиттер-база транзистор 60 и последний запирается, а потенциалом на эммитере транзистора 60 закрывается диод 60 4 . Поскольку порог отпирания транзистора 60 за счет подключения его базы к делителю напряжения на резисторах 60 » и 60 » всегда меньше порога срабатывания транзистора

60», диод 60 g4. заперт и транзистор

60Z не срабатывает. Резистор 6014. обеспечивает термокомпенсацию порога срабатывания, а конденсатор 60 повышает помехозащищенность схемы.

Настройка отключающего блока 16 для конкретного фоторезистора 58 осуществляется последовательным изменением сопротивления 59 и 594. при установке задатчика (потенциометр 59 ) облучения на минимальное и максимальное значения для значе- . ний сопротивления второго датчика 58, соответствующего этим облучениям.

Значение требуемого облучения Ре(С) устанавливается потенциометром 59, изменение зоны нечувствительностипеременным резистором 60» . Значение облучения РЕ, при котором происходит отключение облучателей 10, выбирается и настраивается таким, чтобы при отключении облучателей 10 не проис-. ходило их повторное включение за счет скачкообразного изменения сум10

45 .50 марного облучения, что исключает колебания при работе устройства.

Понижение естественного облучения во второй половине дня приводит к повторному включению облучателей после срабатывания реле 16 в порядке,обратном приведенному.

Ложные срабатывания устройства при кратковременных увеличениях естественного облучения, что может иметь место при разрывах облачности,вспышках, молнии, и т.п °, исключаются задержкой с, реле 21 включения, которое независимо от команды на отключение, поступившей на обмотку 21< не размыкает контакты 21 и 21 . Они размыкаются, если увеличившееся суммарное облучение будет оставаться дольше, чем время задержки ь, .

Имитация естественного изменения облучения в течение светового дня при туманной и облачной погоде, а также в зимнее время при короткой продолжительности естественного облучения,осуществляется задатчиком 11 и его приводом 2, которые работают следующим образом. При замыкании конTGKTa I< задатчика lпродолжительности облучения напряжение подается на обмотку 17» реле 17 времени. Одна программа этого реле настраивается на управление контактом 17г, а вторая — контактом 17 . При замыкании контакта 17 реверсивный микродвигаг тель 18 врашает вал в том направлении, при котором подвижный вывод переменного резистора задатчика 11 интенсивности облучения перемешается в сторону увеличения до максимального. Ход подвижного вывода резис-! тора ограничен в крайнем положении микровыключателем 19, контакт которого, размыкаясь, отключает микродвигатель. После этого контакт 17 размыкается и остается в этом состоянии до утра следующих суток. В вечернее время отключается контакт 17> микродвигатель реле 17 времени реверсируется и имитация захода . солнца осуществляется в обратном порядке. При этом ход подвижного вывода переменного резистора 11 ограничен конечным микровыключателем 20.

По окончании светового дня задатчик 1 продолжительности облучения контактом 1 отключает устройство от сети и все элементы цепей управления остаются подготовленными к ими1612275

20 тации восхода и запуска облучателей при номинальном напряжении.

Использование предлагаемого устройства для регулирования облучения .5 позволяет сократить расход электрической энергии за счет расширения диапазона регулирования напряжения

На зажимах облучателей и искпючить 1втоколебания в момент выключения облучателей при возрастании суммарно го облучения свыше заданного.

Формулаизобретения

1. Устройство для регулирования облучения, содержащее эадатчик про,должительности облучения, выход кото,.рого соединен с входом привода задат чика интенсивности облучения, с пер вым входом усилителя-демодулятора и первым входом блока управления, при этом последний содержит реле включе ния, реле задержки смещения фазы от;крытия тиристоров и промежуточное 25 реле, первые входы которых объедине ны и являются первым входом блока уп:равления, а второй вход промежуточ ного реле является вторым входом бло ка управления и с первым выходом бло- 3р ка импульсно-фазового управления, ;второй выход которого соединен с входами облучателей, с входами балластных сопротивлений и выходом блока тиристоров, вход которого подключен к выходу промежуточного реле, причем .третий вход последнего соединен с первым выходом реле включения, а второй выход реле включения соединен с вторым входом реле задержки смещения фазы открытия тиристоров, выход которого связан с первым входом блока имI пульсно-фазового управления, а второй вход последнего соединен с выходом узла смещения фазы открытия ти- 45 ристоров кинематически связанного с задатчиком номинального напряжения и с задатчиком минимального напряже-. ния, при этом вход задатчика минимального напряжения подключен к выхо- 5О ду первого реле усилителя-демодулятора, являющегося первым выходом последнего, а вход задатчика номинального напряжения соединен с выходом второго реле усилителя-демодулятора, являющегося вторым выходом усилителядемодулятора, при этом входы питания первого и второго реле связаны с первым входом усилителя-демодулятора и блока питания, первый выход которого соединен с входами питания фазочувствительного усилителя первого и второго триггерных узлов, а выходы последних подключены к входам первого и второго реле соответственно, а первый и второй выходы фазочувствительного усилителя соединены с входами первого и второго триггерных узлов соответственно, причем второй питающий выход блока питания связан с питающим входом измерительного моста, в rtepaoe плечо которого включен . датчик облучения, а параллельно третьему плечу включен.задатчик ин— тенсивности облучения, кинематически связанный с реверсивным микродвигателем привода задатчика интенсивности облучения, при этом измерительный мост снабжен также первым и вторым конечными выключателями реверсивного микродвигателя и реле времени, причем фазный провод питавшей сети связан через датчик продолжительности облучения с блоком импульсно-фазового управления и блоком тиристоров, а нулевая шина соединена с соответствующими клеммами конечных выключателей, реле времени привода задатчика интенсивности облучения, задатчика продолжительности облучения балластных сопротивлений и реле включения, реле задержки смещения открытия тиристоров, узла смещения Фазы открытия тиристоров и блока питания, при этом движок реостата обратной связи кинематически соединен с выходом узла смещения фазы открытия тиристоров, а выходная клемма подключена к входу измерительного моста, одно плечо которого содержит последовательно включенные постоянный и переменный резисторы, настройки зоны неравномерности, включенные параллельно реоста. ту обратной связи, причем выход измерительного моста подключен к входу фазочувствительного усилителя через реостат обратной связи, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования облучения, повышения устойчивости работы устройства при оптимизации облучения по интенсивности в течение светового дня и снижения расхода электрической энергии, устройство снабжено отключающим блоком, входом соединенным с выходом привода задатчика продолжительности облучения, а

12275

21 16 выходом — с вторым входом реле включения, причем нулевая шина питающей сети соединена с соответствующей клеммой отключающего блока, 2., Устройство по п.l, о т л и-ч а ю щ е е с я тем, что отключающий блок содержит симистор, делитель напряжения, выходное реле, пороговый элемент и второй датчик облучения, включенный в цепь делителя напряжения, подключенного к источнику питания, первый вход порогового элемента подключен к выходу делителя напря1 жения, а выход порогового элемента связан с управляющим входом симистора, подключенного через обмотку вы- ходного реле к дополнительному вьФоду задатчика продолжительности облуче.— ния, который связан с источником питания, а нулевая шина питающей сети подключена к соответствующим выводам симистора и обмотки выходного реле.

3. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок импульсно-фазового управления открыти1ем тиристоров содержит три канала формирователей импульсов, подключенных к нулевой и фазным шинам питающей сети, по два формирователя открывающих импульсов на каждую фазу питающей сети и высокочастотный гекератор импульсов, при этом линейные зажимы каждой фазы соединены с первыми входами формирователей открывающих импульсов, с входами облучателей, с балластными сопротивлениями и с выходами блока тиристоров, а вторые. входы формирователей открывающих импульсов связаны с выходами формирователей импульсов, причем выходы формирователей импульсов через контакты промежуточного реле соединены с управляющими входами соответствующих тиристоров, а первый вход блока импульсно — фазового управления соединен

5 с первым входом высокочастотного генератора импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом блока импульсно-фазового управления, а выход высокочастотного генератора им1р пульсов соединен с входами формирователей импульсов, каждый иэ которых снабжен последовательно включенными источником питания, источником сигнала синхронизации, фазосмещающим блоком, счетчиком импульсов и заторможенным генератором высокочастотных импульсов, при этом зажимы питания формирователей импульсов подключены к источнику питания, выход высокочас20 тотного генератора импульсов подклю" чен к входам счетчиков импульсов всех трех каналов, а выходы заторможенных генераторов высокочастотных импульсов соединены с вторыми выходами

2$ формирователей импульсов. ч. Устройство по пп. 1 и 3, о т и ч а ю щ е е с я тем, что генератор высокочастотных импульсов выполнен в виде последовательно вклю3О ченных четырех логических схемах И, при этом первая и вторая из них охвачены емкостной обратной связью, а первая, вторая и третья — обратной связью, выполненной в виде v.åðåìåííÎão резистора, подвижный вывод которого кинематически связан с реверсивным выходом микродвигателя узла смещения фазы открытия тиристоров, а параллельно подвижному выводу переменного резистора и его выводу, связанному с выходом третьей логической схемы И, включен замыкающий с задержкой при замыкании контакт реле задержки смещения фазы открытия тиристоров.

16 !2275

Ю

1612275 (22) 1612275

Фиг.б, )612275 1гА 1)

81.Х).

a>)

ЯЮ

1)

e,) (52 1 ж) Рог.9

1612275 ( (+ (4М 10

Составитель В.Кузьмич

Техред Л.Олийнык

Редактор Л. Гратилло

Корректор Л.Патай

Заказ 3830 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11,3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101