Устройство для автоматической настройки катушки индуктивности с подмагничиванием в резонанс с емкостью

 

491180 кой частоты 4, входной усилите.н псремсш3ого тока,5, мпо>китсльнын олок 6, усилитель

7, демодулятор 8, интегрирующий усилитель

9, усилитель мощности 10, генератор вспомогательных колебаний 11, фазосдвига3ощий блок 12, коммутатор 13, управляемый элемент

1т, сумматор 15.

Генератор 11 вспомогательных периодических прямоугольных колебаний;астоты 2 гц выполнен на симметричном мультнвнбраторе (тран;зпсторы 16, 17). 1с,олсб>ання указанного генератора с резистора 18 подаются на выход а13томатичсского устройства, а с резистора 19 — на фазосдгигающнй б,loK 12 (транзисторы 20 — 24). Выпрямитель >, пиgvKTIIB!loсмкостный фильтр 4, входной усилитель переменного тока 5 (транзисторы 25 — -27) выдсляIoT и усиливают вспомогатc;Iblli.lc колебания.

В усилителе имеются К-С-цепочки (28, 29 и

>О, 81) для Ilo;IBI3, ения вь3спп3х гармоник (в основном 3астоты 100 ги). Выходной сигI!"..ë усилителя > подается Ilà множительный блок 6. На мно>китсльный блок поступает та кже сигнал с фазосдвигающсго блока 12, который учитывает сдвиг колсоаний Ilo фазе, обусловленный катушкой индуктивпости 2, фильтром 4 и усилителем 5. Он выполнен на

jII3vx одновибраторах (транзисторы 21, 22 и

28, 24) и функциональном преобразователе (транзистор 20). С помощью последнего учитывается изменение постоянной времени катушки индук13ивности при изменении тока подмагничи вания..Первый одновибратор обеспечивает необходимый сдвиг по фазе и за пускает второй, на выходе которого получаются прямоугольные периодические ко лебания, подаваемые на мно>китсльный блок

6, выполненный на транзисторе 82. Усилитель

7 (транзистор М) предназначен для усиления выходного сигнала множительного блока, а демодулятор 8 (элементы 34 — 86) — для выделения постоянной составляющей этого сигнала. Интегрирующий усилитель 9 меняет свою выходную величину в зависимости от знака входного сигнала. Он может длительно сохранять значение выходной величины, например, при однофазном замыкании на землю в высоковольтных компенсированных сетях. Усилитель мощ насти 10 обеспечивает усиление сигнала по мощности. Управляемый элемент 14 выполнен на тра нзисторе 87, на базу которого подаю13ся .сипналы с несимметр ичного мультивибратора (транзисторы 88, 89) и с фильтра 4, который предназначен для обес печения устойчивой работы регулятора на пологом участке левой ветви экстремальной статической характеристики.

Для работы автоматического устройства, осуществляющего настройку катушки индуктивности 2 в резонанс с емкостью 1, используется свойство экстремальной статической характеристики системы, в которую входят катушка индуктивности (объект регулирования) и емкость, и свойство изменять фазу ко5 !

О

l5

30 з

60 ь5 лсбаний на выходе объекта регулирования по сравнению с фазой входных колебаний при переходе через экстремум. Статическая характеристика системы представляет зависимость напряжения на катушке Up от тока подмагпичивания l„, где l„, -- входная величина объекта регулирования, а Up — выходная.

Если на обмотку подмапшчивания объск та регулирования подать вспомогательные периодические колсоания прямоугольной формы, то на выходе также возникнут колебания.

Фаза выходных колебаний будет совпадать с фазой входных во всех случаях, когда значение входной величины тока подмагничивания

I,, меньше резонансного значения l.р,, Если

1„больше („„, „то колсбашгя находятся в противофазе. При 1„, равном !„р,-„на выходе объекта регулирования устанавливаются колебания двойной частоты.

Следовательно, задавая на входе объекта регулирования периодические колебания, можно определить положение экстремума статической характеристики и, в соответствии с этим, организовать движение системы к экстремуму.

Рассмотрим работу автоматического устройства. Напряжение, снимаемое с катушки ипдуктивности, подается на автоматический регулятор. С помощью выпрямительного I Ioстика и фильтра низкой частоты из напряжения Up выделяются вспомогательные колебания, которые усиливаются входным усилителем и поступают на множительный блок, на который с учетом соответствующего сдвига по фазе подаются также колебания с генератора. Выходной сигнал множительного блока усиливается, усредняется демодулятором и, складываясь с включенной встречно э. д. с. Е, подается на вход интегрирующего усилителя.

Если катушка индуктивности 2 настроена в резонанс с емкостью 1, т. е. с выхода объекта регулирования поступают колебания двойной частоты, то напряжение на выходе демодулятора равно по величине э. д. с. и, следовательно, входной сигнал интегрирующего усилителя равен нулю. При этом ток подмагничивания остается неизменным. Пусть затем величина емкости изменяется так, что статическая характеристика системы смещается вправо, а ток подмагничивания становится меньше резонансного значения. Тогда колебания на выходе объекта регулирования совпадают с колебаниями на входе, при этом выходное напряжение демодулятора в 2 раза больше э. д. с, Е и выходной сигнал интегрирующего усилителя изменяется, обеспечивая увеличение тока подмагничивания 1„. Если величина емкости уменьшается так, что статическая характеристика системы смещается влево, то колебания будут в противофазе, а выходной сигнал демодулятора станет равным нулю.

Тогда сигнал интегрирующего усилителя будет равен Е и ток подмагничивания начнет уменьшаться.

491180

Для улучшения работы автоматического устройства устанавливается стабилитрон 40, который пропускает только прямоугольные колебания и задерживает помехи, возникающие на выходе усилителя, при малом входном напряжении Up, когда система находится на пологом участке правой ветви статической характеристики и чувствительность автоматического устройства недостаточна.

В результате выходной сигнал демодулятора равен нулю и автоматическое устройство четко находит экстремум.

Для вывода системы с пологого участка левой ветви экстремальной статической характеристики, когда напряжение на катушке Up также мало, предназначен управляемый элемент, который начинает работать при напряжении

Up ) У„„„,. Сигнал, поступающий с несимметричного мультивибратора, закрывает транзистор 87, напряжение на нем становится больше э. д. с., и ток подмагничивания начинает расти, следовательно, возрастает и Up. При достижении величины U вспомогательные колебания становятся достаточными для даль,нейшего поиска экстремум а, транзистор 40 открывается и далее управляемый элемент на работу автоматического устройства не влияет.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматической настройки катушки индуктивности с подмагничиванием в резонанс с емкостью, например, дугогасящей катушки в резонанс с емкостью сети, содержащее фильтр низкой частоты, входной усилитель и интегрирующий усилитель, orëèчающееся тем, что, с целью увеличения скорости и точности настройки, оно снабжено генератором прямоугольных колебаний, выход которого связан со входом усилителя мощности, фазосдвигающим блоком, один вход

1Ц которого подключен к генератору прямоугольных колебаний, другой — к интегрирующему усилителю, множительным блоком, один вход которого соединен с фазосдвнгающим блоком, другой — с входным усилителем, а выход че15 рез усилитель, демодулятор и сумматор с подключенной э. д. с. связан с интегрирующим усилителем.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения устройчивой работы на пологой части левой ветви экстремальной характеристики, оно снабжено управляемым элементом и коммутатором, при этом один вход управляемого элемента связан с фильтром низкой частоты, другой — с коммутатором, а выход — с сумматором.

3. Устройство по п. 1, от,гичающееся тем, что, с целью повышения точности, фазосдвиЗО гающий блок содержит включенные последовательно преобразователь, управляемый одновибратор и неуправляемый одновибратор.

Составитель К. Фотина

Редактор Н. Вирко Текред 3. Тараненко Корректор И. Сичкина аква 15у 77 Изд. ¹ 95 Тираж 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тпп. Харьк. фпл. прел. «Патент»