Бесконтактный релейный регулятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

25I65I

Ones Советских

Социалистических

Республнк

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21с, 46/50

42гпз 11(00

21 aI, 36/18

Заявлено 22.VI I 1.1967 (№ 1179789/18-24) с присоединением заявки №

П р нор итет

Опубликовано 10.1Х.1969. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30.1.1970

МПК G 05f

G 061

Н 03k

УДК, 621.318.57:

: 62! .395.65 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Заявитель

Ш. Ш. Клейман, Н. H. Соломойченко и Н. С. Шептий

Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии

БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕЛЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Известны бесконтактные релейные регуляторы, использующие магнитные релейные усилители.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно позволяет повысить быстродействие и стабильность работы.

На чертеже дана принципиальная схема устройства, где 1 —.первый магнитный усилитель с рабочими обмотками 1W, и 1W>, 2 — второй магнитный усилитель с рабочими обмотками

2W и 2W>, 8 — мультивибратор; 4 — триггер с тиристорами 5 и б; 7 — 8 — транзисторные реле; 9 — 10 — транзисторные ключи; 11 — выходной блок; Т,— Тс — транзисторы; Д вЂ” Д,4— диоды и стабилитроны; Rs — ив — резисторы;

C4 — С4 — конденсаторы; а, б, в, г — точки схемы.

Устройство работает следующим образом.

Мультивибратор 8 переключает триггер 4 на тиристорах 5 и б с помощью цепочек ЯтСт и РзСз. При этом;на рабочие обмотки усилителей 1 и 2 через разделительные диоды

Дз — Д4 поступает пульсирующее напряжение с,крутым передним фронтом и плавным спадом, с выбросом напряжения в начале участка спада за счет перезаряда емкостей Сз и С4.

Обмотки управления магнитных усилителей включены встречно, за исключением обмоток введения зоны нечувствительности, которые включены согласно цепи подключения обмоток

Гне показаны).

Условимся считать рабочим полуперподом питающего напряжения для каждого пз маг5 нитных усилителей такой полуперпод, при котором срабатывает соответствующее полупроводниковое реле 7 или 8. Противоположньш полупериод будем считать вспомогательным.

Из схемы видно, что рабочий полуперпод на10 пряжения питания для одного из магнитных усилителей будет вспомогательным для другого и наоборот.

Напряжение питания на эмиттеры транзи,сторов Т, и Т, полупроводниковых реле, посту15 пает с коллекторов транзисторов Тз и Т, только в рабочие полупериоды усилителей 1 и 2.

Например, IB рабочий полупериод для усилителя 2 напряжение питания приложено к обмотке 1Ф ь и при этом открыт ключевой тран20 зистор Тз. Ключи 9 и 10 на транзисторах Тз и

Т4 необходимы для исключения ложного срабатывания полупроводниковых реле в конце рабочего:полупериода от выброса напряжения в начале участка спада за счет перезаряда

25 ем,костей Сз или С4.

Пусть результирующие ампер-витки управления положительны. Через рабочие обмотки усилителя 1 в рабочие полуперподы будут протекать импульсы тока и на резисторах нагруз30 ки Rs и R4 появятся импульсы напряжения, 251651

55 ширина которых пропорциональна величине результирующего сигнала, а максимальная амплитуда в режиме насьпцения равна напряжению питания. В течение вспомогательного полупериода по этим, резисторам протекает ток перезаряда емкости Ñ . По резисторам нагрузки R,-, и Я в течение вспомогательного и рабочего полупериода будут протекать только токи перезарядки емкости С4.

При отрицательных результирующих ампервитках управления диаграмма сигналов:противоположна.

Таким образом, illpII положительных результирующих ампер-витках управления импульсы напряжения между точками cL и б пояВляlотся только в рабочие полупериоды. При отрицательных резулыирующих ампер-витках такие импульсы появляются между точками в и г.

При небольших результирующих ампер-витках управления небольшие изменения последних вызывают значительные измеHения амплитуды и|мпульсов,на резисторах R; илп Ra, что соответствует работе магнитных усилителей на начальном нелинейном участке своей характеристики, При дальнейшем увеличении результиру|ощих ампер-ВиткоВ упряВления амплитуда импульсов напряжения остается неизменной, а ширина их увеличивается пропорционально сигналу управления, что соответствует работе усилителя на линейном участке характеристики. Кяк pac«eTbl, тяк и Опыты покязывают, что наклон кривой зависимости амплитуды импульса от сигнала управления на начальном участке характеристики в 10 — 15 раз больше максимального наклона характеристики к|агпитного усилителя, определяющей зависимость среднего значения |напря кения на выходе от сигнала управления при включении магнитного усилителя по обычной схеме с выходом на постоянном токе, фильтром и полупроводниковым реле на транзисторах.

Эти обстоятельства используются в предлагаемом регуляторе. Если амплитуда импульса напряжения U, или U«cTановится больше напряжения U o пробоя,стабилитрона Д.- или

Д, равного напряжению срабатывания соответствующего реле напряжения, то открывается транзистор Тб (или Т:) и управляющие токовые импульсы поступа|от на выходной блок

1l, формирующий выходное напряжение соответствующей полярности.

Регулятор настраивается таким образом, что если результирующие ампер-витки управления, положительные или отрицательные, меньше ампер-витков обмотки задания зоны

ЗО

35 нечувствительности, то амплитуда импульса

Ug или U«меньше Upg TpBH3HcTOpbl T$ или Тб не открываются и на выходе блока 11 сигнал отсутствует.

Схема блока 11 может быть различной.

Возможно построение схемы в виде моста на

Ф двух тиристОрах, после довательно с резисторами нагрузки. Для:получения реверсивного выхода полезная нагрузка подключается в диагонали моста.

Регулятор практически не обладает петлевой характеристикой, коэффициент возврата

К„ = 1; инерционность его определяется только инерционностью магнитных усилителей, так как никаких дополнительных инерционных фильтров для выделения среднего значения в нем не содержится. Кроме того быстродействие регулятора может быть увеличено повышением напряжения и частоты источника питающего напряжения.

Высокая;стабильность регулятора (1%) объясняется тем обстоятельством, что в качестве рабочего участка выбран начальный нелинейный участок характеристики, работа магнитного усилителя |на котором отличается повышенной стабильностью.

Каждая рабочая обмотка усилителей регулятора зашунтирована цепочкой из последовательно соединенных кремниевого стабилитрона и полупроводникового диода Lh — Д|4 что обеспечивает нормальную работу регулятора в случае появления на обмотках управления значительных ампер-витков, запирающих один из магнитных усилителей.

Предмет изобретения

Бесконта|ктный релейный регулятор, содержащий д|ва магнитных усилителя с двумя рабочими обмотками каждый, диоды, стабилитроны, резисторы, тиристорный триггер, мультивибратор и два транзисторных реле и ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и быстродействия устройства, в нем одноименные рабочие обмотки магнитных усилителей, зашунтированные последовательно включенными диодами и стабилитронами, подсоединены через резисторы, нагрузки и разделительные диоды соответственно к первому и второму выходам тиристорного триггера, а две разноименные обмотки магнитных усилителей подключены к транзисторным реле, к амиттеру каждого из которых подсоединены выходы ключей, связанных с выходами,мультивибратора, Составитель П. К. Шелипов

Редактор К. С. Опенченко Техред T. П. Курилко Корректор В. И. Жолудева

Заказ 27/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2