Устройство для управления вентилем

Устройство для управления вентилем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТШТЕМ, содержащее формирователь синхроимпульсов, триггер управления, предназначенный для соединения через ключ с управляющим электродом вентиля, отличающееся тем, что, с целью его упрощения и улучшения динамических характеристик , в него введены управляемый генератор пачки импульсов, вычитаюпдай счетчик и элемент ИЛИ-НЕ, причем счетный вход вычитающего счетчика соединен с выходом управляемого генератора пачки импульсов, параллельные входы поразрядно соединены с шинами кода интервала регулирования. параллельные выходы - с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к входу Установка 1 триггера управления и входу записи вычитающего счетчика, выход формирователя синхроимпульсов соединен с входом Установка О триггера управления и тактовым входом управляемого генератора пачки импульсов, установочные входы которого соединены с шинами сигнала управления, управляемый генератор пачки импульсов включает в себя генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, второй вход которо § го соединен с прямым выходом триггера , вход Установка Г триггера со (Л единен с установочным входом счетчика и является тактовым входом управляемого генератора пачки импульсов, выход элемента совпадения соединен со счетным входом счетчика и является выходом управляемого генератора пачки импульсов, информационные входы счетчика являются информационными to входами управляемого генератора пачки импульсов, а выход счетчика соединен с входом Установка О триг00 гера.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

3 . РЕСОУВЛИК..Я0„„1107230 А

ЗСЮ 02 M 1/08 Н 02 Р 13/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13, ц

БИВДИИЕИ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3507367/24-07 (22) 03. 11.82 (46) 07.08.84. Бюп. Ф 29 (72) В.А. Скар;кепа и Н.А. Оболенцев (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50"летия Великой Октябрьской социалистической революции (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 873353, кл. Н 02 M 5/22, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 699515, кл. Н 02 М 5/22, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ВЕНТИЛЕМ, содержащее формирователь синхроимпульсов, триггер управления, предназначенный для соединения через ключ с управляющим электродом вентиля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью его упрощения и улучшения динамических характерис" тик, в него введены управляемый генератор пачки импульсов, вычитающий счетчик и элемент ИЛИ-НЕ, причем счетный вход вычитающего счетчика соединен с выходом управляемого генератора пачки импульсов, параллельные входы поразрядно соединены с шинами кода интервала регулирования, параллельные выходы — c входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к входу "Установка "1" триггера управления и входу записи вычитающего счетчика, выход формирователя синхроимпульсов соединен с входом "Установка "0" триггера управления и тактовым входом управляемого генератора пачки импульсов, установочные входы которого соединены с шинами сигнала управления, управляемый генератор пачки импульсов включает в себя генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, второй вход которого соединен с прямым выходом тригге- Я ра, вход "Установка "1" триггера соединен с установочным входом счетчика и является тактовым входом управляемого генератора пачки импульсов, выход элемента совпадения соединен Я со счетным входом счетчика и является выходом управляемого генератора пачки импульсов, информационные входы счетчика являются информационными 4, ) входами управляемого генератора пач- ъ,) ки импульсов, а выход счетчика со- ф ) единен с входом "Установка "0" триг- ф гера. С0

11072

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве импульсного регулятора мощности электротермических установок, подключенных к сети переменного тока.

Известно устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока, регулирующие мощность изменением числа многократных подключений нагрузки к сети со временем каждого подключения, кратным целому числу полупериодов сетевого напряжения, в течение интервала импульсного регулирования. Устройство содержит фор- 15 мирователь синхроимпульсов, у которого вход связан с питающей сетью, выход — e входом счетчика, два накапливающих сумматора, своими выходами поразрядно соединенные с первыми и вторыми входами компаратора, регистр, входы которого соединены с шинами сигнала управления, а выходы - с информационными входами первого сумматора, и логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, второй вход — с выходом компаратора, а выход "через ключ подключен к управляющему электроду вентиля, после" довательно с нагрузкой соединенного с питающей сетью, причем входы предварительной установки регистра и сумматоров соединены с выходом счетчика, тактовые входы первого и второго сумматоров — с выходами формирователя синхроимпульсов и элемента И соответственно, информационные входы второго сумматора — с шинами установки интервала регулирования 1).

Однако это устройство отличается большой сложностью из"за использования двух накопительных сумматоров, разрядность каждого из которых определяется потребностью накапливать чис45 ло N, где N - код числа длительности интервала регулирования. Схема самих сумматоров также отличается большой сложностью и болыпим числом элементов, Кроме того, так как управляющий сигнал устанавливается один раз в течение интервала регулирования, динамические характеристики устройства невысоки из-.за большого запаздывания, в пределе равного длительности интервала регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для импульсного регулиро30, " 2 вания мощности, содержащее устройство для управления вентилем, состо ящее из последовательно соединенных формирователя синхроимпульсов, счетчика такта, ключа управления вентилем, управляемого вентиля, счетчика длительности импульса мощности, счетный вход которого соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, установочный вход - с выходом счетчика такта, а счетный выход - со входом "Установка "0" триггера определения длительности импульса мощности и триггера управления, а также последовательно соединенных генератора импульсов, счетчика прямого пересчета и накопительного счетчика, причем вход разрешения записи счетчика прямого пересчета соединен с выходом счетчика тактов .(2 1.

Однако техническая реализация известного устройства требует большого количества цифровых элементов, Кроме того, устройство имеет неудовлетворительные динамические характеристики при работе на малоинерционные объекты (т.е. такие объекты, постоянная времени которых соизмерима с длительностью интервала Т ). Это объясняется тем, что работа устройства программируется один раз в течение интервала регулирования Тр в

Его начале, в результате чего запаздывание устройства велико.

Цель изобретения — упрощение устройства и улучшение его динамических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления вентилем, содержащее формирователь синхроимпульсов, триггер управления, предназначенный для соединения через ключ с управляющим электродом вентиля, введены управляемый генератор пачки импульсов, вычитающий счетчик и элемент ИЛИ-НЕ, причем счетный вход вычитающего счетчика соединен с выходом управляемого генератора пачки импульсов, параллельные входы поразрядно соединены с шинами кода интервала регулирования, параллельные выходы - с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к входу

"Установка "1" триггера управления и входу записи вычитающего счетчика, выход формирователя синхроимпульсов соединен с входом "Установка "0" триггера управления и тактовым входом управляемого генератора пачки импуль1107230 сов, установочные входы которого соединены с шинами сигнала управления, управляющий генератор пачки импуль,сов включает в себя генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера, выход "Установка + триггера соединен с установочным входом счетчика и является тактовым 10 входом управляемого генератора пачки импульсов, выход элемента совпадения соединен со счетным входом счетчика и является выходом управляемого генератора пачки импульсов, информаци- 15 оныне входы счетчика являются информационными входами управляемого генератора пачки импульсов, а выход счетчика соединен с входом "Установка 0" триггера. 20

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для импульсного регулирования мощности; на фиг. 2 функциональная схема управляемого генератора пачки импульсов. 25

Устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока содержит формирователь 1 синхроимпульсов, вход которого подключен к сети 2, а выход — к тактовому входу управля- 30 емого генератора 3 пачки импульсов и входу "Установка "0" триггера 4 управления, прямой выход которого через ключ 5 соединен с управляющим электродом вентиля 6, последовательно с нагрузкой 7 соединенного с сетью 2.

На установочные входы 8 управляемого генератора 3 пачки импульсов подается сигнал управления, а выход управляемого генератора 3 пачки им- 40 пульсов соединен с входом вычитающего счетчика 9, параллельные информационные входы которого поразрядно соединены с шинами 10 кода интервала регулирования, параллельные вы- 45 ходы — с входами элемента ИЛИ-НЕ 11, выход которого подключен к входу

"Установка "1" триггера 4 управления и входу записи вычитающего счетчика 9.

Управляемый генератор 3 пачки импульсов содержит (фиг. 2) автоколебательный генератор 12 импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента 13 совпадения, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 14, причем тактовый вход управляемого генератора 3 пачки импульсов соединен с входом "Установка "1" триггера 14 и установоч4 ным входом счетчика 15, выход элемента 13 совпадения соединен со счетным входом счетчика 15 и является в то же время выходом генератора пачки импульсон, а информационные входы счетчика 15 являются информационными входами управляемого генератора пачки импульсов. Кроме того, выход счетчика 15 соединен с входом "Установка "0" триггера 14.

Триггеры 4 и 14 — RS-.òðèããåðû, в качестве которых можно использовать микросхему К 155 ТМ2.

Счетчики 9 и 15 могут быть выполнены на основе вычитающих счетчиков, имеющих входы параллельной записи в каждый разряд, вход управления записью. параллельные выходы из каждого разряда, счетный вход и выход для счетчика 15. Ключ 5 — импульсный усилитель, который может быть выполнен, например, по схеме импульсного усилителя с трансформаторным выходом.

Автоколебательный генератор 12 может быть выполнен по схеме блокинггенератора или мультивибратора.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания и автоматической установке при этом вычитающего счетчика 3 в нулевое состояние на выходе элемента ИЛИ-НЕ 11 появляется сигнал логическая "1", который устанавливает триггер 4 управления в единичное состояние. Этот же сигнал поступает На вход управления записью вычитающего счетчика 9, записывая в него число, равное коду интервала регулирования.

С приходом первого синхроимпульса, соответствующего моменту перехода через нуль сетевого напряжения, переключается триггер 4 управления, включая вентиль 6, и в счетчик 15 управляемого генератора пачки импульсов записывается число, равное сигналу управления Х . По окончании этого импульса управляемый генератор 3 пачки импульсов выдает пачку импульсов, число которых равно Х .

Управляемый генератор пачки импульсов работает следующим образом.

По приходу синхронизирующего импульса с выхода формирователя 1 триггер 14 устанавливается в единичное состояние и сигналом со своего прямого выхода открывает элеменr 13 сов" падения для прохождения импульсов с выхода генератора 12 импульсов на сывает триггер 4 управления, подготавливая его к срабатыванию от очередного синхроимпульса, и записывает в вычитающий счетчик 9 число N.

Остаток числа Х > после обнуления вычитающего счетчика 9 вычитается из нового содержимого счетчика 9.

Для нормальной работы схемы необходимо, чтобы время перезаписи информации в вычитающий счетчик 9 было меньше периода следования импульсов с выхода управляемого генератора 3 пачки импульсов.

Таким образом, выполняется oneа рация (N -) где a - число импульЬ сов, прошедших в нагрузку, т.е. число единичных импульсов на выходе схемы ИЛИ-НЕ 11, Ь - число синхроимпульсов (при Ъ= N, с Х ) .

В случае необходимости изменить сигнал управления Х можно в любой момент. Так как в вычитающем счетчике 9 хранится информация о предыдущих операциях в виде остатка, точность работы схемы не теряется.

5 1107230 вычитающий вход счетчика 15. Содержимое счетчика 15 начинает уменьшаться до тех пор, пока он полностью не установится в нуль и при этом сигнал р выхода счетчика 15 переключает триг-s гер 14 в нулевое состояние, элемент

13 совпадения закрывается. Таким образом, количество импульсов на выходе управляемого генератора 3 пачки импульсов равно значению сигнала Х>. 10

Эти импульсы вычитаются из содержимого вычитающего счетчика 9, т.е. выполняется операция (N-Хз). Если

N Х, то в вычитающем счетчике 9 остается остаток, дающий на выходе 15 элемента ИЛИ-НЕ 11 сигнал логическо" го О",, и перебрасывание триггера управления 4 не произойдет и следующнй синхроимпульс не включит вентиль 6. Однако с этим импульсом уп- 20 равляемый генератор 3 вырабатывает пачку импульсов количеством Х н снова выполняется операция (И-Х„)-Х„) т.е. (й-2Х„). Если N C 2Х, то в момент обнуления счетчика 9 на выхо- 25 де элемента ИЛИ-НЕ 11 появляется единичный импульс, который перебра l 107230

Составитель С. Попов

Редактор И. Николайчук Техред Ж. Кастелевич Корректор Е ЛУшникова

Заказ 5772/39 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4