Устройство для автоматического регулирования тока питания электромагнита

 

Г

l союз советсиня Q П И А Н И Е о алн т (»). 5 13 3 11

С цн с еечесиеа

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (бт) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.04.73 (21) 1903037/24-7

1 (51) М. Кл, g05 У 5/00 с присоединением заявки №

ГооуАаротввнный ноннтвт

Соввтв Мнннотров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43} Опубликовайо 05,05.76.Бюллетейь № 17 (53) УДК 621.318.34 (088.8) (45) Дата опубликования описания 31.05,76 (72) Авторы изобретения

K. К. Власов, О, A Гусев, B. М. Кофман, 5. Н. Попсуевич и

В. Д. Федоров (71) Заявитель (541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОКА ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА

Изобретение относится к технике автома,тического регулирования тока (поля) элек трофизических установок.

Известныустройстваавтоматическогоре «гулирования тока питания или магнитного поля 5 ! электромагнита, содержащие регулируемый

; ис точняк питания, отрицательную обратную связь по напряжению на нагрузке, замкнутую через схему сравнения и регулятор напряжения на вход схемы управления напряжением источ- О ника питания, и отрицателькую обратную связь цо току питания обмотки или магнитному полю электромагнита, замкнутую через вторую с:е-*

,му сравнения и регулятор тока или и ля иа зада юший вход первой схемы сравнения., который связан с задаюшим входом второй схемы срав,нения через масштабный преобразователь.

В этих устройствах точность регулирования обесг;е ивается тем, что место входа возмущения из питаюшей сети B систему ох- вачено двуми эбр тнь ми связя:ли, следовательно, коэффициент сглаживания этого возмущения определяется произведением коэффициентов сглаживания каждого иэ контуров и тем, что эадаюший сигнал дополнительно 5

7" подают на вход первой схемы сравнения че- рез масытабный преобразователь.

Недостатки известных устройств заключаются в том, что при тепловом изменении сопротивления нагрузки нарушается необходимое соотношение.. между эадаюшими сигналами, поступаюшими на входы первой и вто рой схем сравнения. Ручная подстройка коэффициента передачи масштабного преобразователя крайне нежелательна, так как современный ускорительный комплекс содержит до

100 и более подобных систем, Увеличение коэффициента усиления контура отри ательной обратной связи по току или полю так же нежелательно, так как оно ухудшает динамические «арактеристики системы и за.трудняет ее эксплуатацию.

С целью обеспечения инвариантности тока питания .электромагнита K активному сопротивлению нагрузки в описываемом устройстве в качестве масштабногопреобразователя использовано множительно-делительное устройство, ко входам перемножения которого подключены выход датчика напряжения и задаюший вход второй схем:i сравнения, а

5133 ко входу делителя подключен выход датчика тока литачия электромагнита.

На чертеже изображена упрощенная схема описываемого устройства, где 1 — нагрузка (обмотка электромагнита), 2 - управляемый источник напряжения, Э вЂ” фильтр пульсаций

В с пр даточной функцией U,(5) 4 — регулятор напряжения с передаточной функцией д (5),:,5 схема сравнения контура отрицательной обратной связи по напряжению, 6 — датчик напряжения на нагрузке с коэф Ю фициентом передачи ф, 7 — регулятор тока с передаточной функцией Жр (S) 8 — множительно-делительное устройство, 9 — схема сравнения контура отрицательной обратной связи по току, 10 — датчик тока нагрузки, 11 — источник задающего напряжения, 12, 1 3 — входы сомножителей устройства, 8, 14 — вход для делителя устройства 8, U о о задающее напряжение на выходе источника задающего напряжения 1 1, U> — нвпряжеш.е на нагрузке 1, 3 — ток нагрузки, U>< напряжение на выходе множительно=де -, лительного устройства 8, U — линейное напряжение питающей сети, Н агру эка 1 подключ ена к у правля ем ому нсточнику напряжения 2, например m -фазкому управляемому выпрямителю, через фильтр Э. Ко входу схемы управления регулируемого источника 2 подключен регулятор напряжения 4, на вход которого через схему

"-равнения 5 и датчик напряжения 6 замкнута отрицательная обратная связь по напряжеыию. на нагрузке. К задающему входу схемы сравыения 5 подключены выходы регулятора . 35 тока 7 @ множительнс-делительного устройства 8. На вход регулятора 7 через схему с=-равие щя 9 и датчик тока 10 замкнута отрицательцая обратная связь по току нагрузки. 5ыход источника задающего напряжения подкли>чек на вход схемы сравнения 9 и на вход 1;2 множительно-делительного устройства. 8, w двум входам которого 13, 14 подключены; выходы датчиков напряжения и тока, с оотве тс твенно. 43 (у

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования тока питания электромагнита, содержащее управляемый источник питания с блоком управления, вход которого через

Ip f регуля ор напряжения, схему сравнениЯ и

Устройство работает следующим образом.

Лри размыкании контура отрицательной обзатной, связи по току„например на выходе эвгулятора цока 7, напряжение на нагрузке

>стацовливается за счет воздействия эадающвг>о: напряжения ЫЭ на вход схемы сравф пения, 5, > онтура отрицательной обратной

=вязи по напряжению на нагрузке в соответ ствии. с выражением, записанном в изображеньях по Лаплассу

К 3Ч „(3)Ж (5)Ц (Я

У Ь ун ф л(S) 61, 4 в полосе частот действия етой связи . у ()Ю)/

H(><) og с точностью до величины, ""/"..:%

Ъ Рн Ф А нож где g U», — 0,10» — отклонение напряжения ком питающей сети номинального значения U

»н

К вЂ” коэффициент передачи управляемо . ro выпрямителя 2

Г

Рн >(к ом 6 коэффициент усиления разомкнутого контура отрицательной обратной связи по напряже;нию на нагрузке на частоте Ю эффективно го действия связи.

При укаэанных выше типичных значениях величин;. и коэффициентов и максимальном значении отношения (у * 1 точность

Uoi I

/ о1тпак регулирования напряжения будет - 0,4 %.

Так как напряжение вот формируется из напряжения Uy с помощью устройства 8 так, что0 I 3 Эн,с точностью, например, порядка 0,5%, то в установившемся режиме н и д

)R 3 н р и н с точностью порядка 1 %.

В результате коэффициент усиления в контуре отрицательной обратной связи по току нагрузки может быть уменьшен по крайней мере на порядок, так как для него значение возмущения уменьшалось с 40 до 2%, При этом точность регулирования по нагрузке остается прежней, а качество регулирования улучшается, Так при замыкании контура по току с коэффициентом порядка 500 и использовании соответствующего датчика тока

1 О, точность регулирования тока нагрузки составит величину 2. 10-3%; В прийципе устройство позволяет обеспечить инвариантность ошибки регулирования по отношению н сопротивлению нагрузки с любой точностью без худшения динамических характеристик устройства, о чем свидетельствует работоспособность цеп и по возмушению нагрузки gg при разомкнутом контуре отрицательной обратной связи по току.

Аналогичным образом устройство будет работать при замыкании внешнего контура по магнитному полю, а не по току питания. (датчик напринении, акпкпенные. поопепоае,тельно, связан с вйходом управляемого источника питания, датчик тока питания электромагнита, связанный со своим выходом через вторую схему сравнения и регуЬ лятор тока, включенные последовательно с задающим входом первой схемы сравнения, ,к которому через масштабный преобразователь подключен задающий вход второй схемы, I

;сравнения, отли ч а юше еся тем, И электромагнита.

513361

6 что, с целью обеспечения инвариантиости тока питания электромагнита к активному сопротивлению нагрузки, в нем в качестве и ! масштабного преобразователя использовано множительно-целительное устройство,-ко вхо,:дам перемножения которого подключены вы,ход датчика напряжения и задающий вход второй схемы сравнения, а ко входу делителя подключен выход датчика тока питання

Составитель В. (- горки н

Редактор В. Фельдман Техред А. Демьянова:oppettrt>l> !. Золотонскв1

3 - 993/61 Тираж 1029 11однисное аказ

iст ов (((Р

ЦНИИП1. Государственного комнта Совета Министров по делам изобретений н открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. -l. 5

-!/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. 11роект t,tst, 1