Датчик приращения тока дуги

 

Э. С. Астапенко и H. Г. Волков

Научно-исследоватепьский институт авт6йатрки,,, и электромеханики при Томском цнститутеавтоматиэированмых систем управлений -"и-да иозлект ники (72) Авторы изобретем яя (7l ) Заявятель (54) ДАТЧИК П ИИЩ НИЯ ТОКА ДУГИ

Изобретение относится к электро термии и может быть использовано дш систем автоматического регулирования электрического режима дуговых злект-. ропечей.

Известен датчик приращения тока

S дуги, содержащий трансформатор с парой последовательно соединенных рабочих и парой синхрониэирующих об моток, подключенных к двум входам формирователя импульсов, каждый из двух выходов которого соединен с базой одного из двух вунтирующих запоминающие конденсаторы ключей. К запоминающим конденсаторам через диоды присоединены рабочие обмотки трансформатора и входы эмиттерйых повторителей, к выходам которых подключе- . на одна из диагоналей моста, выполненного на транзисторных ключах.

К второй диагонали моста подключен конденсатор нагрузки,. а вход каждого транзисторного ключа связан с одним иэ выходов одного из двух блоков

2 уйравления, входы которого присоединены к синхронизирующим обмоткам 1).

Известен также датчик приращения тока дуги, который снабжен включенным последовательно с конденсатором нагрузки резистором, параллельно которому включен вход усилителя, к выходу которого подключены последовательно соединенные дополнительные конденсатор и транзисторный ключ.

Входы дополнительного формирователя импульсов соединены с выходами обоих блоков управления, а выход - с управляющим входом дополнительного транзисторного ключа (2 ).

Недостатком известных устройств является то, что запоминающие кон- . денсаторы остаются заряженными при исчезновении до нуля входного сигнала и измеренное значение приращения тока дуги не соответствует фактическому °

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

7361

10

30

3 91 датчик приращения тока дуги, содержащий два выпрвмительных диода, подключенных к двум последовательно соединенным конденсаторам, параллельно которым присоединены шунтирующие управляемые ключи, связанные выходами через разделительные диоды со входом эмитт рного Повторителя, параллельно выходному резистору которого включена дифференцирующая

RC-цепочка, служащая выходом датчика, и формирователь импульсов, два выхода которого связаны с управляющими входами ключей (3 ).

Недостатком описанного устройства является то, что конденсаторы остаются заряженными до амплитудных значений последних положительного и отрицательного полупериодов входного сигнала при уменьшении его до нуля (например, обрыв дуги). Это не позволяет получить истинную форму огибающей амплитуд входного сигнала и. зна" чение ее производной.

Цель .изобретения — повышение точности измерения путем сброса сигнала с конденсаторов при исчезновении входного сигнала.

Указанная цель достигается тем, что формирователь импульсов выполнен в виде мультивибратора, вход которого соединен с анодом одного и катодом другого выпрямительного диода и .служит входом датчика, а указанная связь формирователя с выходным ключом выполнена через дифференцирующий элемент — RC-цепочку и дополнительные разделительные диоды

Кроме того, с целью повышения точности работы датчика, указанная связь ключей с эмиттерным повторителем может быть осуществлена через инвертирующий усилитель.

На фиг. 1 представлена функциональная схема датчика приращения тока дуги, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

К входу датчика приращения тока дуги (фиг.1) присоединены через выпрямительные диоды 1 и 2 конденсаторы 3 и 4, зашунтированные ключами

5 и 6, и вход формирователя 7 импульсов, выполненного в виде мультивибратора. К входу эмиттерного повторителя с RC-цепочкой 8 подключены раз. делительные диоды 9 и 10, между конденсатором 3 и разделительным диодом

9 включен инвертирующий усилитель

11, а выход мультивибратора 7 через дифференцирующую RC-цепочку 12 и пару дополнительных разделительных диодов 13 и 14 соединен с управляю" щими входами шунтирующих ключей 5 и 6.

Датчик работает следующим образом.

На вход устройства поступает напряжение, пропорциональное току дуги (фиг,20). В отрицательные полупериоды конденсатор 3 через выпрямитель" ный диод 1, а в положительные полупериоды конденсатор 4 через выпрямительный диод 2 заряжаются до амплитудных значений входного напряжения.

Эти значения запоминаются. и удерживаются до конца соответствующих периодов тока.

При наличии входного напряжения мультивибратор 7 работает как обычный формирователь, преобразуя синусоидальное напряжение в прямоугольные импульсы (фиг.2д). Эти импульсы дифференцируются RC-.öåïî÷êîé 12 и через пару дополнительных раздели" тельных диодов 13 и 14 короткие импульсы (фиг.26) поступают на управляющие входы шунтирующих ключей 5 и

6, которые разряжают конденсаторы

3 и 4, форма напряжения на последних показана на фиг.2 . Напряжение с конденсатора 4 и инвертированное напряжение с конденсатора 3 (выход усилителя 11) через разделительные диоды 9 и 10 подается на вход дифференцирующей цепи 8. Это напряже3S ние представляет собой огибающую амплитуд входного сигнала (фиг.2д), а напряжение на выходе дифференцирующей цепи 8 пропорционально приращению тока дуги.

При исчезновении входного напряжения (момент Г, фиг.2) мультивибратор 7 работает в автоколебательном режиме, генерирует прямоугольные импульсы с частотой, равной

4S .собственной частоте автоколебании, и конденсаторы 3 и 4 разряжаются. до нуля с незначительной задержкой.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения приращения тока дуги, так как при исчезновении входного сигнаЛа дифференцируемое напряжение огибающей амп; литуд тока дуги через 1-2 мс .становится равным нулю.

55 формула изобретения

1. Датчик, приращения тока дуги, содержащий два выпрямительн 1х диода, 9173 подключенных к двум последовательно. соединенным конденсаторам, параллель но которым присоединены шунтирующие управляемые ключи, связанные выходами через разделительные диоды с входом эмиттерного повторителя, параллельно выходному резистору которого включена дифференцирующая RC-цепочка, резистор которой служит выходом датчика, и формирователь импуль- .1в сов, два выхода которого связаны с управляющими входами ключей, о тл и ч а ю щ и и с R тем, что, с це- . лью повышения точности измерения путем сброса сигнала с конденсаторов 15 при исчезновении входного сигнала, формирователь импульсов выполнен в виде мультивибратора, вход которого соединен с анодом одного и катодом

61 d другого выпрямительного диода и служит входом датчика, а указанная связь формирователя с каждым ключом выполнена через дополнительнуЮ диффе- ренцирующую RC-цепочку и дополнительные разделительные диоды.

2., Датчик по п.l,-о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, указанная связь ключей с эмиттерным повторителем осуществлена через инвертирующий усилитель.

Ксточники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское, свидетельство СССР

N 558425, кл. Н 05 В 7/148, I976.

2. Авторское свидетельство СССР

N 595884, кл. Н 05 В 7/148, 1977

3. Авторское свидетельство СССР

N 468108, кл. H 05 В 7/148, 1973.

917361

Составитель О.Турпак

Редактор В.Пилипенко Техред А.Ач,i

Корректор Н.Двичйк

Ею е ю ю ею

Заказ: 1914/77 Тираж 856 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ее ееюююю ю юеююеююююю ююе» ее « «°

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнав, 4