Стабилизатор постоянного регулируемого тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к стабилизированным источникам тока. Цель - расширение функциональных возможностей устр-ва. Стабилизатор постоянного регулируемого тока содержит силовой регулятор, соеди ненный через датчик с выводами для подключения нагрузки, управляющий вход силового регулятора подключен к выходу измерительно-усилительного блока, входы которого соединены соответственно с источником опорного напряжения и выходом датчика тока. Датчик тока выполнен на базе цифрового переключателя, усилителя постоянного тока, генератора возбуждения с выходами основной и удвоенной частоты, фазочувствительного детектора, эталонного резистора, трансформатора тока, мостового выпрямителя, компаратора напряжений, управляемого генератора импульсов, первого и второго резисторов, демодулятора, блока коррекции, суммирующего усилителя и магнитомодуляционного узла, включающего экранирующий магнитопровод, три рабочих магнитопровода с обмотками возбуждения на последних и обмотками измерительной и компенсационной, которые являются общими для всех магнитопроводов узла. Устр-во обеспечивает регулирование и стабилизацию тока обеих полярностей.При этом в нем нет элементов и узлов, в к-рых происходит потеря информации о полярности тока нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4854919/07 (22) 26,07.90 (46) 23,04.92. Бюл. ¹ 15 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) Г.Г.Казакова и В.B.Êàëèíè÷åíêî (53) 621.316.722,1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 760055, кл. G 05 F 1/56, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N 1005000, кл. G 05 F 1/56, 1981. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО РЕГУЛИРУЕМОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизированным источникам тока. Цель — расширение функциональных возможностей устр-ва. Стабилизатор постоянного регулируемого тока содержит силовой регулятор, соединенный через датчик с выводами для подключения нагрузки, управляющий вход силового регулятора подключен к выходу измерительно-усилительного блока, входы коИзобретение относится к электротехнике, в частности к стабллизированным источникам тока.

Известен стабилизатор постоянного регулируемого тока, содержащий силовой регулятор, соединенный через датчик тока с клеммами для подключения нагрузки, управляющий вход силового регулятора подключен к выходу измерительно-усилительного блока, входы которого соединены соответственно с источником опорного напряжения и выходом датчика тока, который выполнен в Ы 1728853 А1 торого соединены соответственно с источником опорного напряжения и выходом датчика тока. Датчик тока выполнен на базе цифрового переключателя, усилителя постоянного тока, генератора возбуждения с выходами основной и удвоенной частоты, фазочувствител ьного детектора, эталонного резистора, трансформатора тока, мостового выпрямителя, компаратора напряжений, управляемого генератора импульсов, первого и второго резисторов, демодулятора, блока коррекции, суммирующего усилителя и магнитомодуляционного узла, включающего экранирующий магнитопровод, три рабочих магнитопровода с обмотками возбуждения на последних и обмотками измерительной и компенсационной, которые являются общими для всех магнитопроводов узла, Устр-во обеспечивает регулирование и стабилизацию тока обеих полярностей.При этом в нем нет элементов и узлов, в к-рых происходит потеря информации о полярности тока нагрузки.

1 з.п, ф-лы, 2 ил, виде преобразователя ток — магнитная индукция — ток, включающего первичную обмотку, включенную последовательно с силовым регулятором, и две обмотки, каждая из Которых состоит из отдельных секций с разным числом витков, двух цифровых переключателей делителя тока и эталонного резистора, выход первого цифрового переключателя подключен к первой обмотке преобразователя ток вЂ, магнитная индукция— ток, выход делителя,тока соединен с входом второго цифрового,переключателя, выход

1

1 !

1728853

50

55 которого подключен к второй обмотке преобразователя, а управляющие входы цифровых переключателей подключены к выходу блока программного управления.

Недостатком этого известного устройства является снижение надежности его работы, проявляющееся в срыве стабилизации, если в ходе технологического процесса происходит изменение величины сопротивления нагрузки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стабилизатор содержащий силовой регулятор, выходом соединенный через датчик тока с выводами для подключения нагрузки, а управляющим входом подключенный к выходу измерительно-усилительного блока, входы которого соединены соответственно с источником опорного напряжения и выходом датчика тока, выполненного на цифровом переключателе, усилителе постоянного тока, генераторе возбуждения с выходами основной и удвоенной частоты, фазочувствительном детекторе, эталонном резисторе и магнитострикционном узле, включающем s себя экранирующий магнитопровод, три рабочих магнитопровода с обмотками возбуждения на последних и обмотками измерительной и компенсационной, общими для всех магнитопроводов узла, при этом измерительная обмотка подключена к входным выводам датчика тока, а состоящая из отдельных секций компенсационная обмотка через эталонный резистор и цифровой переключатель подсоединена к выходуусилителя постоянного тока, управляющий вход цифрового переключателя подключен к выходу блока управления, первая и вторая обмотки возбуждения соединены последовательно-встречно, их объединенный вывод подключен к сигнальному входу фазочувствительного детектора, управляющий вход которого подключен к выходу удвоенной частоты генератора возбуждения, первый необъединенный вывод обмоток возбуждения под.ключен к первому выходному выводу основной частоты генератора возбуждения, выходные выводы датчика тока соединены с потенциальными выводами эталонного резистора.

Основной недостаток известного устройства состоит в том, что здесь не обеспечивается изменение направления тока в нагрузке (то есть известный стабилизатор не является реверсивным).

При этом указанное ограничение не связано с силовой частью стабилизатора: здесь используется реверсивный силовой регулятор. Это ограничение обусловлено только свойством датчика тока известного стабилизатора: этот датчик работоспособен только при одной полярности измеряемого тока. Последнее ограничение обусловлено тем, что выходной ток трансформатора постоянного тока (ТПТ) является в принципе однополярным (т.е. полярность выходного тока ТПТ не зависит от полярности измеряемого тока). Из-за этой особенности ТПТ баланс ампервитков постоянного тока магнитного модулятора с удвоением частоты достигается только при одной строго определенной полярности измеряемого тока.

При изменении полярности измеряемого тока на противоположную баланс ампервитков магнитного модулятора не может быть достигнут в силу того, что теперь ампервитки измеряемого тока и ампервитки выходного тока ТПТ действуют на магнитный модулятор в одинаковом направлении. Магнитный модулятор с удвоением частоты является нуль-органом датчика тока и, естественно, в последнем случае датчик тока становится неработоспособным, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства, под которым понимается обеспечение возможности реверсирования тока в нагрузке.

Указанная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного регулируемого тока, содержащий силовой регулятор, выходом соединенный через датчик тока с выводами для подключения нагрузки, а управляющим входом подключенный к выходу измерительно-усилительного блока, входы которого соединены соответственно с источником опорного напряжения и выходом датчика тока, выполненного на цифровом переключателе, усилителе постоянного тока, генераторе возбуждения с выходами основной и удвоенной частоты, фазочувствительном детекторе, эталонном резисторе и магнитомодуляционном узле, включающем в себя экранирующий магнитопровод, три рабочих магнитопровода с обмотками возбуждения на последних и обмотками измерительной и компенсационной, общими для всех магнитопроводов узла, при этом измерительная обмотка подключена к входным выводам датчика тока, а состоящая из отдельных секций компенсационная обмотка через эталонный резистор и цифровой переключатель подсоединена к выходу усилителя постоянного тока, управляющий вход цифрового переключателя подключен к выходу блока управления, первая и вторая обмотки возбуждения соединены последовательно-встречно, их объединенный вывод подключен к сигнальному входу фазочувствительного детектора, управляющий вход

1728853

25

35

45

55 которого подключен к выходу удвоенной частоты генератора возбуждения, первый необъединенный вывод обмоток возбуждения подключен к первому выходному выводу основной частоты генератора возбуждения, выходные выводы датчика тока соединены с потенциальными выводами эталонного резистора, введены трансформатор тока, мостовой выпрямитель, компаратор напряжений, управляемый генератор импульсов, первый и второй резисторы, демодулятор, блок коррекции и суммирующий усилитель, выход которого подключен к входу усилителя постоянного тока, а его входы — соответственно к выходу фазочувствительного детектора и выходу блока коррекции, вход последнего подключен к выходу демодулятора, входные выводы которого подсоединены к потенциальным выводам первого резистора, подключенного через третью обмотку возбуждения к выходу управляемого генератора импульсов, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора напряжений, вход последнего подключен к выходу мостового выпрямителя„к входным выводам которого подключена зашунтированная вторым резистором вторичная обмотка трансформатора тока, а через его первичную обмотку второй необъединенный вывод обмоток возбуждения соединен с вторым выходным выводом основной частоты генератора возбуждения.

Кроме того, предлагается управляемый генератор импульсов выполнить на основе первого и второго транзисторов разного типа проводимости, первого, второго и третьего конденсаторов, источника постоянного напряжения, усилителя импульсов, генератора прямоугольных импульсов и логического элемента И, один из входов которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а второй использован в качестве управляющего входа генератора импульсов, выход логического элемента И подключен к входу усилителя импульсов, выход которого через первый и второй резисторы подключен к базам первого и второго транзисторов, эмиттеры которых соединены с общей шиной, с которой соединен также общий вывод усилителя импульсов, базы первого и второго транзисторов соответственно через первый и второй диоды, включенные в обратном направлении относительно шунтируемых ими переходов база — эмиттер, соединены с общей шиной, первые выводы первого, второго и третьего конденсаторов объединены, вторые выводы первого и второго конденсаторов соединены с выводами для подключения источника постоянного напряжения, к последним также подключены соответственно коллекторы первого и второго транзисторов, при этом в качестве выходных выводов управляемого генератора импульсов использованы соответственно вывод общей шины и второй вывод третьего конденсатора.

Существенными новыми отличительными признаками, обеспечивающими решение задачи расширения функциональных возможностей стабилизатора, являются .введенные трансформатор тока, мостовой выпрямитель, компаратор напряжений, генератор импульсов, первый и второй резисторы, демодулятор, блок коррекции, суммирующий усилитель, а также выполнение генератора импульсов на основе первого и второго транзисторов разного типа проводимости, первого, второго и третьего конденсаторов, источника постоянного напряжения, усилителя импульсов, генератора прямоугольных импульсов и логического элемента И, Существенными отличительными признаками являются и новые связи между элементами.

Введение в прототип перечисленных новых существенных признаков привело к созданию нового стабилизатора постоянного регулируемого тока, обеспечивающего реверсирование тока.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого стабилизатора постоянного регулируемого тока, на фиг. 2 — вариант выполнения генератора импульсов.

Стабилизатор содержит силовой регулятор 1, измерительно-усилительный блок

2, источник 3 опорного напряжения, датчик

4 тока, блок 5 управления. Нагрузка 6 через датчик 4 тока подключена к выходу силового регулятора 1, управляющий вход которого подключен к выходу измерительно-усилительного блока 2, Входы блока 2 подключены соответственно к источнику 3 опорного напряжения и к выходу датчика 4 тока.

Блок 5 управления содержит регистр памяти, необходимый для управления цифровым переключателем 29, блок связи с ЭВМ, пульт ручного набора кода и адреса, другие элементы и узлы, Блок 5 управления выполняет известные для стабилизаторов регулируемого тока функции, поэтому может быть реализован на основе известных решений.

Датчик 4 тока содержит экранирующий магнитопровод 7, рабочие магнитопроводы

8 — 10 соответственно с обмотками возбуждения 11 — 13 на них, а также компенсационную обмотку 14, выполненную из отдельных секций, и измерительную обмотку 15. Выводы измерительной обмотки 15 являются входными выводами датчика 4 тока. Обмотки компенсационная 14 и измерительная 15

1728853 являются общими для магнитопроводов 7—

10. Вся сборка элементов 7 — 15 образует магнитомодуляционный узел 16.

Датчик 4 тока содержит также генератор 17 возбуждения с выходами основной и удвоенной частоты, фазочувствительный детектор 18, суммирующий усилитель 19, усилитель 20 постоянного тока, трансформатор 21 тока, первый.22 и второй 23 резисторы, мостовой выпрямитель 24, компаратор 25 напряжений, управляемый генератор 26 импульсов, демодулятор 27, блок 28 коррекции, цифровой переключатель 29 и эталонный резистор 30. Управляемый генератор 26 импульсов имеет первый

31 и второй 32 выходные выводы.

Обмотки 11 и 12 возбуждения соединены последовательно-встречно, их объединенный вывод подключен к сигнальному входу фазочувствительного детектора 18, управляющий вход которого подключен к выходу удвоенной частоты генератора 17 возбуждения, Необъединенный вывод обмотки 11 подключен к первому выходному выводу основной частоты генератора 17 возбуждения, к его второму выходному выводу через первичную обмотку трансформатора 21 тока подключен необъединенный вывод обмотки 12. Выход фазочувствительного детектора 18 подключен к одному из входов суммирующего усилителя 19, второй вход которого через блок 28 коррекции соединен с выходом демодулятора 27. Выход суммирующего усилителя 19 подключен к входу усилителя 20 постоянного тока, к выходу последнего через эталонный резистор

30 и цифровой переключатель 29 подключена компенсационная обмотка 14. Управляющий вход цифрового переключателя 29 подключен к выходу блока 5 управления, Потенциальные выводы эталонного резистора 30 являются выходными выводами датчика 4 тока, Вход демодулятора 27 подключен к потенциальным выводам второго резистора

23, через который третья обмотка 13 возбуждения подключена к выходу управляемого генератора 26 импульсов. Управляющий вход управляемого генератора 26 импульсов подключен к выходу компаратора 25 напряжений, сигнальный вход которого подключен к выходу мостового выпрямителя 24 (второй вход компаратора 25 напряжений, служащий для подачи опорного напряжения, подключен через резистивный делитель напряжения к одному из источников питания компаратора 25; этим резистивным делителем и устанавливается порог срабатывания компгратора, эти элементы на блок-схеме фиг, 1 не показаны). Вход

55 мостового выпрямителя 24 подключен к потенциальным выводам первого резистора

22, который подключен к вторичной обмотке трансформатора 21 тока.

Представленный на фиг. 2 вариант реализации управляемого генератора 26 импульсов содержит первый 33 и второй 34 транзисторы, первый 35, второй 36 и третий

37 конденсаторы, источник 38 постоянного напряжения, усилитель 39 импульсов, генератор 40 прямоугольных импульсов, логический элемент И 41, первый 42 и второй 43 резисторы, первый 44 и второй 45 диоды.

Один из входов логического элемента И

41 подключен к выходу генератора 40 прямоугольных импульсов, а второй является управляющим входом управляемого генератора 26 импульсов. Выход логического элемента И 41 подключен к входу усилителя 39 импульсов, Его выход через первый 42 и второй 43 резисторы подключен к базам первого 33 и второго 34 транзисторов.

Змиттеры транзисторов 33 и 34 подключены к общей шине, к которой подключен также общий вывод усилителя 39 импульсов, Базы транзисторов 33 и 34 соединены с общей шиной соответственно через диоды 44 и 45, которые включены в обратном направлении по отношению к соответствующим переходам база — эмиттер транзисторов 33 и 34.

Первые выводы конденсаторов 35 — 37 объединены. Вторые выводы конденсаторов 35 и 36 подключены к выводам источника 38 постоянного тока, к ним подключены также соответственно коллекторы транзисторов

33 и 34, Выходными выводами 31 и 32 управляемого генератора 26 импульсов являются соответственно вывод общей шины и второй вывод конденсатора 37.

Стабилизатор работает следующим образом.

Выходной ток 1н стабилизатора (ток нагрузки) подводится к входу датчика 4 тока и поступает в измерительную обмотку 15 с силом витков И4, Протекая по этой обмотке, ток 1н создает в экранирующем магнитопроводе 7 и рабочих магнитопроводах 8 — 10 намагничивающую силу (н.с.), равную l>W<, В компенсационную обмотку 14 через цифровой переключатель 29 поступает компенсирующий ток 1к от усилителя 20 постоянного тока. Протекая по включенным секциям обмотки 14, ток !к создает в магнитопроводах

7-10 н.с. I

В целом датчик 4 тока представляет собой замкнутую систему авторегулирования, действие которой направлено на поддержа1728853

10 ние баланса н.с. в мвгнитопроводах 7-10.

Детектирование разбаланса н.с. в этой системе автоматического регулирования (т.е. преобразование разбаланса н.с. в управляющий сигнал) осуществляется в двух узлах; магнитном модуляторе с удвоением частоты (элементы 8, 9, 11, 12, 17 и 18) и магнитном модуляторе с двуполярной импульсной модуляцией (элементы 10, 13, 23, 26 и 27). Необходимые пояснения по этим узлам даны ниже, В установившемся режиме состояние системы авторегулирования описывается соотношением

1НМ/и - !как = Л 11/Чст, (1) где Л 1М/ст — действующее рассогласование в контуре авторегулирования, величина которого при большом усилении в контуре авторегулирования пренебрежимо мала (Л IWoT = 0). Тогда

1к = 1н / /иск (2) и

Ол = Вэт1н\Ии/Ф/к (3) где Од — выходное напряжение датчика 4 тока, R» — номинальное значение эталонного резистора 30. Таким образом согласно (3)

Од является мерой тока 1,.

Напряжение Од в измерительно-усилительном блоке 2 сравнивается с опорным напряжением Ооп, которое вырабатывается источником 3 опорного напряжения. Если

ОдФ Ооп на выходе измерительно-усилительного блока 2 появляется сигнал рассогласования, который поступает на управляющий вход силового регулятора 1. Под действием этого сигнала ток IH будет изменяться до тех пор, пока стабилизатор не придет в равновесное состояние, описываемое соотношением

Uon - 0д = Л0ст, (4) где ЛОст — действующее рассогласование в контуре стабилизации тока, величина которого при большом усилении пренебрежимо мала (Л Ост"-О).

Как следует из соотношений (3) и (4) заданное значение выходного тока 1н стабилизатора равно

1н = UonW

Как очевидно из соотношения (5), путем изменения количества включенных витков М4 компенсационной обмотки 14 в обсуждаемом стабилизаторе осуществляется изменение уставки величины тока 1н в широких пределах при фиксированных значениях эталонных параметров Uor u R». Измерительная обмотка 15 обычно содержит один проходной виток (W< = 1). Изменение количества включенных витков И/к осуществляется цифровым переключателем 29 по сигналам, поступающим из блока 5 управле5

20

55 го детектора 18) примерно пропорционально величине разбаланса н.с. ЬМ/, а его знак зависит от направления (знака) разбаланса.

При значениях Л IW, превышающих несколько десятков ампервитков, выходная статическая характеристика такого детектора разбаланса имеет "ложные" нули,что является серьезным недостатком этого детектора разбаланса. Наличие "ложных" нулей на статической выходной характеристике измерительного узла приводит к разного рода срывам и ненормальностям в работе контура авторегулирования (переход рабочей точки систмы на какой либо из "ложных" нулей, заброс в область нулевых или максимальных значений тока 1к и пр.).

В стационарном режиме работы стабилизатора тока на магнитопроводы 7 — 10 действует разбаланс н,с., равный ЛIWст, т.е. имеющий пренебрежимо малую величину. В этих условиях индуктивности обмоток

11 и 12 возбуждения велики и ток, потребляемый ими от генератора 17 возбуждения, мал. Этот ток протекает через первичную обмотку трансформатора 21 тока, возбуждая соответственно ток в его вторичной обмотке и падение напряжения на резисторе

22, которое поступает на мостовой выпрямитель 24. В этих условиях выходное напряжение выпрямителя 24 существенно меньше порога срабатывания компаратора

25 напряжений и выходное напряжение последнего имеет уровень логического нуля.

Управляемый генератор 26 импульсов находится в выключенном состоянии, если на его управляющий вход поступает логический нуль, Это означает, что второй детектор разбаланса н.с. не работает, никаких управляющих воздействий от него в систему ния, В этот блок все необходимые данные и команды вводятся от ЭВМ или с пульта ручного набора кода и адреса.

Как уже отмечалось выше, в датчике 4 тока используются два узла, выполняющих функции детекторов разбаланса н.с. постоянных токов. Первый иэ них — магнитный модулятор с удвоением частоты является основным измерительным узлом контура авторегулирования датчика 4 тока. Благодаря его высоким метрологическим характеристикам в датчике 4 тока с высокой точностью и стабильностью осуществляется преобразование тока высокого уровня 1н в ток низкого уровня !» и, в конечном итоге, достигается высокая точность стабилизатора в целом.

При малых значениях разбаланса н,с, ЛИИ (примерно до 10 ампервитков) выходное напряжение такого детектора разбаланса (напряжение на выходе фазочувствительно1728853

12 авторегулирования не поступает, в системе авторегулирования действуют, как было рассмотрено выше, только упрвляющие воздействия, вырабатываемые первым детектором разбаланса н.с.

При увеличении разбаланса н.с., действующих на магнитопроводы 7 — 10, происходит уменьшение индуктивностей обмоток

11 и 12. Ток в их цепи возрастает, соответственно увеличивается напряжение на выходе выпрямителя 24. И если величина разбаланса н.с, превысит некоторое допустимое значение, напряжение на выходе выпрямителя 24 превысит порог срабатывания компаратора 25 напряжений. При срабатывании компаратора 25 напряжений величина напряжения на его выходе будет соответствовать уровню логической единицы. Управляемый генератор 26 импульсов включается, когда на его управляющий вход поступает сигнал логической единицы и находится в рабочем состоянии, пока этот сигнал на его входе сохраняется.

Совершенно очевидно, что допустимое значение разбаланса н,с. выбирается исходя из условий надежного функционирования первого детектора разбаланса н.с, Включение управляемого генератора 26 импульсов означает, что второй детектор разбаланса н.с.вводится в действие. Система авторегулирования благодаря его вводу в действие продожает нормально работать, так как даже если работа первого детектора разбаланса н.с, нарушена, отрицательная обратная связь осуществляется через вступивший в работу второй детектор разбаланса н.с. Под действием контура авторегулирования происходит быстрое уменьшение возникшего аномального разбаланса н.с., индуктивности обмоток 11 и 12 увеличиваются, ток в них уменьшается, на выходе компаратора 25 напряжений устанавливается сигнал логического нуля и управляемый генератор 26 импульсов выключается. Действие второго детектора разбаланса н,с. прекращается, контур авторегулирования работает с основным детектором разбаланса н.с.

Описанная выше работа контура авторегулирования с включенным вторым детектором разбаланса н,с. будет эффективной (приведет к уменьшению разбаланса н.с, и вводу в действие основного детектора разбаланса н.с,) только в том случае, если этот детектор не имеет "ложных" нулей во всем рабочем диапазоне (от -! н.нам. до+! н.ном). Детектор разбаланса н.с. на основе магнитного модулятора с двуполярной импульсной

55 модуляцией обладает такой характеристикой. Рассмотрим кратко его работу.

При подаче на обмотку 13 возбуждения переменного напряжения от управляемого генератора 26 возбуждения в цепи этой обмотки формируются импульсы тока положительной и отрицательной полярности, обладающие следующими свойствами: при отсутствии подмагничивания рабочего магнитопровода 10 (т,е. при Л IW = О) положительные и отрицательные импульсы тока равны по амплитуде и одинаковы по форме вследствие симметрии кривой намагничивания; при подмагничивании рабочего магнитопровода 10 (т.е. при Л10/Ф О) симметрия нарушается, соответственно изменяются параметры импульсов, причем в разной степени для положительных и отрицательных (в зависимости от направления подмагничивания, т.е. от знака Л!И/). Этими же свойствами обладают, естественно, и имульсы напряжения на резисторе 23. Импульсы напряжения с резистора 23 поступают на вход демодулятора 27. Демодулятор 27 осуществляет преобразование этих импульсных сигналов, при котором величина и полярность постоянной составляющей его выходного напряжения соответствуют величине и знаку разбаланса н.с. Л IW, Детектор разбаланса н.с. на основе магнитного модулятора с двуполярной импульсной модуляцией не имеет "ложных" нулей при выполнении условия ! тв / 4 21н.ном1/ /и, где I a — амплитуда тока возбуждения; Ws— число витков обмотки 13 возбуждения.

Суммирующий усилитель 19 служит для ввода выходных сигналов первого и второго детекторов разбаланса н,с. в контур авторегулирования.

Блок 28 коррекции служит для коррекции контура авторегулирования, образующегося при введении в действие второго детектора разбаланса н.с, С помощью блока 28 обеспечивается устойчивость этого контура.

Экранирующий магнитопровод 7 улучшает развязку между цепями переменного и постоянного тока магнитомодуляционного узла, которая проявляется в снижении уровня переменной составляющей в выходной цепи датчика 4 тока (вцепи эталонного резистора 30). Кроме того, он улучшает передачу переменной составляющей измеряемого тока в выходную цепь датчика 4 тока за счет прямой магнитной связи через экранирующий магнитопровод 7 между измерительной 15 и компенсационной 14 обмотками (трансформатор тока), что улуч13

1728853

5

35

45

50 шает динамические характеристики датчика

4 тока и стабилизатора в целом. управляемый генератор 26 импульсов (фиг. 2) работает следующим образом. Пока на его управляющий вход, т,е. на один из входов логического элемента И 41, поступает сигнал логического нуля, генератор 26 импульсов находится в выключенном состоянии.

При подаче на управляющий вход управляемого генератора 26 импульсов сигнал логической единицы на вход усилителя 39 импульсов через логический элемент И 41 начинают поступать импульсы от генератора 40 прямоугольных импульсов. Положительная и отрицательная полуволны выходного напряжения усилителя 39 импульсов поступают через резисторы 42 и 43 на базы транзисторов 33 и 34, В течение времени действия положительной волуволны транзистор 33 находится в запертом состоянии, а транзистор 34 — в открытом. При отпирании транзистора 34 конденсатор 37 через резистор 23 и обмотку 13 возбуждения подключается к конденсатору 36, заряженному от источника 38 постоянного напряжения. Происходит перезаряд конденсатора 37 с участием обмотки 13 возбуждения, в цепи формируется положительный импульс тока (полярность импульса определяют условно).

В течение времени действия отрицательной полуволны выходного напряжения усилителя 39 импульсов транзистор 34 находится в запертом состоянии, а транзистор

33 — в открытом, При отпирании транзистора 33 конденсатор 37 через резистор 23 и обмотку 13 возбуждения подключается к конденсатору 35, заряженному от источника 38 постоянного напряжения, Происходит перезаряд конденсатора 37 с участием обмотки 13 возбуждения, в цепи формируется отрицательный импульс тока.

Свойства этих положительных и отрицательных импульсов тока обсуждались выше: они несут информацию о величине и знаке разбаланса н.с, постоянных токов; действующих на магнитопроводы 7 — 10. Таким образом, предлагаемый вариант выполнения управляемого генератора 26 импульсов удовлетворяет предъявляемым требованиям.

Как следует из описания работы предлагаемого стабилизатора тока и его узлов. этот стабилизатор обеспечивает регулирование и стабилизацию тока обеих полярностей.

Здесь нет узлов и элементов (подобных

ТПТ в известном устройстве), в которых про-. исходит потеря информации о полярности тока 1н.

Формула изобретения

1. Стабилизатор постоянного регулируемого тока, содержащий силовой регулятор, выходом соединенный через датчик тока с выводами для подключения нагрузки, а управляющим входом подключенный к выходу измерительно-усилительного блока, входы которого соединены соответственно с источником опорного напряжения и выходом датчика тока, выполненного на цифровом переключателе, усилителе постоянного тока, генераторе возбуждения с выходами основной и удвоенной частот,фазочуствительном детекторе, эталонном резисторе и магнитомодуляционном узле, включающем в себя экранирующий магнитопровод, три рабочих магнитопровода с обмотками возбуждения на последних и обмотками измерительной и компенсационной, общими для всех магнитопроводов узла, при этом измерительная обмотка подключена к входным выводам датчика тока, а состоящая из отдельных секций компенсационная обмотка через эталонный резистор и цифровой переключатель полсоединена к выходу усилителя постоянного тока, управляющий вход цифрового переключателя подключен к выходу блока управления, первая и вторая обмотки возбуждения соединены последовательно-встречно, их объединенный вывод подключен к сигнальному входу фазочувствительного детектора, управляющий вход которого подключен к выходу удвоенной частоты генератора возбуждения, первый необъединенный вывод обмоток возбуждения подключен к первому выходному выводу основной частоты генератора возбуждения, выходные выводы датчика тока соединены с потенциальными выводами эталонного резистора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены трансформатор тока, мостовой выпрямитель, компаратор напряжений, управляемый генератор импульсов, первый и второй резисторы, демодулятор, блок коррекции и суммирующий усилитель, выход которого подключен к входу усилителя постоянного тока, а его входы — соответственно к выходу фазочувствительного детектора и выходу блока коррекции, вход последнего подключен к выходудемодулятора, входные выводы которого подсоединены к потенциальным выводам первого резистора, подключенного через третью обмотку возбуждения к выходу управляемого генератора импульсов, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора напряжений, вход последнего подключен к выходу мостового выпрямителя, к входным выводам которого подключена зашунтиро1728853 ванная вторым резистором вторичная обмотка трансформатора тока, а через его первичную обмотку второй.необъединенный вывод обмоток возбуждения соединен с вторым выходным выводом основной частоты генератора возбуждения.

2. Стабилизатор по и, 1,о т л и ч а ю щ ий с я тем, что управляемый генератор импульсов выполнен на основе первого и второго транзисторов разного типа проводимости, первого, второго и третьего конденсаторов, источника постоянного напряжения, усилителя импульсов, генератора прямоугольных импульсов и логического элемента И, один из входов которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а другой использован в качестве управляющего входа генератора импульсов, выход логического элемента И подключен к входу усилителя импульсов, выход которого через первый и второй резисторы подключен к базам первого и второго транзисторов, эмиттеры которых соединены с общей шиной, с которой соединен также общий вывод усилителя импульсов, базы первого и второга транзисторов соответственно через первый и второй диоды, включенные в обратном направлении относительно шунтируемых ими переходов база — эмиттер, соединены с общей шиной, первые выводы первого, второго и третьего конденсаторов обьединены, вторые выводы первого и второго конденсаторов соединены с выводами для подключения источника постоянного напряжения, к последним также подключены соответственно коллекторы первого и второго транзисторов, при этом в качестве выходных выводов управляемого генератора импульсов использованы соответственно вывод общей шины и второй вывод третьего конденсатора.

1728853

30

40

50

Составитель В. Калиниченко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши

Редактор Е.Папп

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

Заказ 1408 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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