Устройство для автоматическогорегулирования напряжения

 

«ii847296

Союз Совет сник

Сощивпистиче сник

Респубпии

ОЛЫСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Занвлено 22.12.78 (21) 2702736/24-07 (5l)M. Кл.

G 05 F 1/10 с прнсоелннением заявки,%—

Гвсудврстввкиык квинтет

СССР (23) Й рнорктет (53) УДК 621 . 314. 1 (088. 8) ОпУбликовано 15 07. 81. Бюллетень .%

Йата опубликования описания 20.07.81 ао делам изобретений н открытий (72) А втор изобретения

Ю.В.Лебедев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЗИ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к технике автоматического регулирования, в част» ности к питанию электрофизических установок. и автоматизированным электропр ив одам.

Ф

Известно устройство для автоматнчес

5 кого регулирования, содержащее усили. тель ошибки, подключенный к сравнивающему блоку внутреннего контура стабилизации, и регулируемый эталонный источник напряжения, в котором на входе усилителя сигнала ошибки установлены последовательно соединенные пороговый блок и интегратор с фильтром низких частот, подключенным к сравнивающеату блоку внутреннего контура стабилизации герез регулируемый эталонный источник напряжения, что повышает точность устройства при сохранении требуемой степени устойчивости.

29

Недостатком этого устройства является отсутствие воэможности для автоматической компенсации напряжения смещения и дрейфа операционных

2 усилителей, включенных в канале уси",ления ошибки регулирования.

Наиболее б щэким к .предлагаемому по техническому решению является устройство для автоматического регулированиЕ, выполненное в виде Ъсонтура . регулирования, на входе которого под" ключен источник управляющего напряжения и, содержащее исполнительный эле мент цепь обратной связи, реле и регулирующую цепь, имекщую два регулятора, выполненных на интегрирую- щих и усилительных элементах с авто» матической компенсацией напряжения смещения и дрейфа, кахдый из которых имеет по два входа и одному выходу, первые входы которых через контактные группы первого и второго реле подключены к источнику управляющего напряжения,а вторые входы через контакты первого реле подключены к цепи обратной связи, выходы регуляторов через контакты первого реле подключены тс, исполнительному элементу, снабжено

3 84729 фиксирующим устройством, которое че-: рез контакты реле включено между выходом первого дифференциатора и выхо, дом сиГтемы

Недостатками данного устройства яв5 ляется то, что устройство кратковременной и цолговременной памяти не имеют сами коррекции дрейфа операционных усилителей, что снижает точность системы периодической выборки и коррек- lp тировки ошибки дрейфа, а также то, что в течение времени, пока к выходу системы подключено фиксирующее устройство, система в целом является неуправляемой, т.е. при изменении 11 входного сигнала не изменяется выход ной сигнал. Это время для быстродействующих автоматических систем регулирования велико, что приводит к значительным ошибкам регулирования. На- личие такого интервала времени, в течение которого система является неуправляемой, ухудшает динамику автома. тических систем регулирования. При коррекции дрейфа операционных усилите лей широко распространенных интегропропорциональных (И-П) регуляторов возникают дополнительные трудности, I связанные с тем, что, при замыкании входов усилителей на общую точку схемы, конденсатор в цепи обратной связи К-П-:регулятора длительное в емя держит накопленное напряжение, не давая измерить напряжение дрейфа. о -Э5

Цель изобретения — повышение точности регулирования в быстродействующих автоматических системах регулирования без ухудшения их динамики.

Поставленная цель достигается тем) что в устройстве для автоматического регулирования напряжения) выполненном л в виде контура регулирова жя с коррек цией дрейфа выходного напряже)ия) на входе которого подключен источник 4> управляющего напряжения, содержащего регулирующую цепь, выполненную на

-интегрирующих и усилительных элементах, исполнительный элемент, объект регулирования, цепь обратной связи и реле.

Регулирующая цепь выполнена в виде двух регуляторов, выполненных на интегрирующих и усилительных элементах с автоматической компенсацией напряжения смещения и дрейФа, каждый из которых имеет по два входа и, одному вы) ходу первые входы которых через контакт) ные группы первого и второго реле подключены к источнику управляющего напря6 ф кения, а вторые входы через контакты первого реле подключены к цепи обратной связи, выходы которых через контакты первого реле подключены к исполнительному элементу, устройство допол)мтельно снабжено блоком сигнатуры знака сигнала управления, вход которого соединен с источником управляющего напряжения, а выход через контактные груп" пы первого и второго реле — со-вторыми входами регуляторов, схемой сравнения, к входам которой подключены выходы регуляторов, первым и вторым формирователями импульсов, входы которых подключены к выходу схемы сравнения, триггером и логической схемой диэъюнкции, входы которых подкпючены к выходам формирователей импульсов, выход триггера попключен к обмотке первого реле, а выход схемы диэъюнкции через ждущий мультивибратор — к обмотке второго реле.

На фиг. 1 и 2 изображена принципиальная схема устройства для автоматического р егулирования напряжения.

Устройство автоматического регулирования содерхжт источник управляющего напряжения, исполнительный элемент 2, объект 3 регулирования, цепь 4 обратной связй и регулирующую цепь. Регулирующая цепь выполнена в виде двух регуляторов 5 и 6, выходы которых соединены со входами схемы 7 сравнения, имеющей автоматическую компенсацию смещения и дрейфа, выход схемы 7 срав. нения через формирователи 8 и 9 импульсов соединен.: co входами триггера

10 и со входами логической схемы ll дизъюнкции выход триггера соединен с обмоткой 12 первого реле,а выход логи ческой схемы — со входом ждущего мультивибратора, 13, выход которого соединен с обмоткой 14 второго реле.

Первый инвертирующий вход первого регулятора 5 через параллельно соединенные нормально открытый контакт первого реле 12-1 и нормально закрытый контакт реле 14-1, через нормально .закрытый контакт первого реле 12- соединен с выходом блока 1S сигнатурь знака сигнала управления,а через нормально открытый контакт первого реле с выходом источника 1 управляющего напряжения . . Вход блока сигнатуры соединен с выходом источника 1 напря. ,жения управления. Второй инвертнрующ: вход первого регулятора 5) через нор. мально открытый контакт первого реле

12-4, соединен с выходом датчика 4

5 847296 6 обратной связи. Выход первого регуля- первого реле обесточена, в контур регутора, через нормально открытый кон- лирования оказывается вклн>ченный такт первого реле 12-5 соединен со второй регулятор 6. входом исполнительного элемента 2. Изменение состояния триггера происНеинвертирующий вход усилителя 16 5 ходит каждый раз, когда изменяется первого регулятора 5, через нормально полярность сигнала на выходе устройзакрытый контакт первого реле 12-6 и ства 7 сравнения вьжодных напряжений нормально открытый контакт второго регуляторов, один из них включается: реле 14-2, соединен с общей точкой схе- в контур регулирования, а другой отклюмы а через параллельно соединенные 30 чается. При изменении полярности сигнормально открытый контакт первого нала на выходе устройства сравнения реле 12-7 и нормально закрытый контакт срабатывает также ждущий мультивибра-. второго реле 14-3, он соединен с кон- тор 13, который включает второе реденсатором 17 P-С-цепочки эапоьп нания ле 14. напряжения смещения и дрейфа и, через 15 При включении второго реле 14 отноРмально закрытый контакт пеРвого ключенный из контура регулирования репе 12-8 и нбрмально открытый кон- . регулятор переходит в режим коррек такт втоРого Реле 14-4, соединен с ции, то есть заряда конденсаторов 17 общей точкой схемы. Через последова- соответствующей R C-öåïo÷êè запомительно соединенные нормально закрытый 20 нания напряжения смещения и дрейфа контакт пеРвого Реле 12-9 и ноРмально, операционных усилителей 16 отключеноткрытый контакт второго реле 14-5 ре- ного из контура регулирования регуляэистор 18 К-С-цепочки запоминания тора. Неинверсньй вход корректируенапряжения смещения и дрейфа, соединен мого усилителя 16 оказывается подклюс инверсным входом усилителя 16 и, 25 ченным к общей точке схемы, а инверсчерез параллельно соединенные нормаль ный вход соединен с собственным выно открытый контакт первого реле 12-10 ходом усилителя и резистором R-С-цепои нормально закрытый контакт второго чки запоминания напряжения смещения реле 14-6 — с общей точкой схемы. и дрейфа, конденсатор которой оказыKo éeHea op 19 в цепи обратной связи 50 вается соединенным с обшей точкой схеусилителя 16 первого регулятора шунтирован последовательно соединенным Конденсатор в цепи обратной связи рма ьно закрь ть и ко"тактом "ервого корр кт руемого регулятора ш нтируетРеле 12 — 11 и ноРмально открытым кон- ся. C задержкой, обусловленной вытактом второго Реле 14-7. Цепь обра - 35 держкой ВрРМеНН его J1bTHBH6pa

У Р У Р тора 13 .обесто ивается обмотка 14 вана нормально закрытым контактом первого реле 12-12 и последовательно с ся конденсатор s цепи обратной связи ним соединенным нормально открытым усилителя 16, корректируемого регуляконтактом второго реле. 14-8. щ тора 5 и 6 раэ кается эакоротка

° 1

Э между инвертирующим входом и выходом

Под""юче""я элементов второго pe yc HT R регулятора, от и7ертиру . лЯтора 6 аналогичны поДключениЯм пер щего входа усилителя корректируемого ваго РегУлЯтоРа 5 с Разницей no регулятора отключается цепочка запомивместо ноРмально открытых контактов . 4 нания напряжения смещения и дрейфа, котопервого реле включены нормально за- рая подключается между неинвертирующим крытые а вместо нормально закрытых входом усилителя и общей точкои.схемы.

Ф контактов первого реле — нормально Закоротка между неинвертирующим входом открытые, усилителя и общей точкой схемы устраУстройство работает следующим образом.

В каждый момент времени в контур Инвертнрунхций вход корректируемого регулирования. оказывается вкл ва ся включЕнным усилителя подключается к выходу блока первый 5 или второи регул сигнатуры полярности напряжения управзависимости от и л от положения ппеч триггера ления 15. Конденсаторы в цепи обратной

1р. При этом, когда обмотка.12 первого. связи, скорректированного по смещению реле находится под током, в контур ре- и дрейфу регулятора, форсированно загулирования оказыв казывается включенным ряжаются до напряжения, равного нанряпервый регулятор . огда о

5 К обмотка 12 жению на конденсаторах в цепи обрач7 84729 ной-связи регулятора, включенного в

: контур регулирования. В момент дости- . жения равенства напряжений на выходе скорректированного по напряжению сме-. щения и дрейфа и включенного в контур регулирования регуляторов полярность напряжения на выходе устройства

7 сравнения изменяется, срабатывает ждущий мультнвибратор 13 и изменяется на противоположное состояние триг- 10 гера 10. Ранее включенный в контур регулирования регулятор отключается и переходит в реы м заряда конденсатора своей Й-С-цепочки запоминания напряжения смещения и дрейфа, а находившийся ранее сначала в режиме коррекции, затем в режиме форсированного заряда конденсаторов в цепи обратной связи регулятор включается в контур регулирования. 20

Формула изобретения

Устройство для автоматического pery-,25 лирования напряжеиия, выполненное в виде контура регулирования, на входе которого подключен источник управляющего напряжения и, содержащее исполнительный элемент, цепь обратной связи, реле 30 и регулирующую цепь, имеющую двв ре— гуля тора, выполненных на интегрирующих

6 8 и усилительных элементах с автоматической компенсацией напряжения смещения и дрейфа, каждый иэ которых имеет по два входа и одному выходу, первые входы которых через контактные группы первого и второго реле подключены к источнику управляющего напряжения, а вторые входы через контакты первого реле подключены к цепи обратной связи, выходы регуляторов-через контакты первого реле подключены к исполнительному элементу, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, устройство дополнительно снабжено блоком сигнатуры знака сигнала управления, вход которого соединен е источником управляющего напряжения, а выход через контактные группы первого и второго реле — со вторыми входами регуляторов, схемой сравнения, к вхо" дам которой подключены выхЬды регуляторов, двумя формирователями импульсов, входы которых подключены к выходу схемы сравнения, триггером и логической схемой дизъюнкцни, входы которых подключены к выходам формирователей импульсов, выход григгера.подключен к обмотке первого реле, а выход схемы дизъюнкции через ждущий мульти- вибратор — к обмотке второго реле.

84729б Риг.2

Составитель N. Андреев

Редактор Т. Гырппсан Техред И. Рейвес КорректорС.Корниенко

Заказ 5498/75 Тираж 940 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делах изобретений и открытий (13035, Москва, Ж-35, Реуаская наб., д. 4/5

Филиал tHE Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4