Патент ссср 261520

Патент ссср 261520

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

26I520

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл, 21с, 46/54

21h, 18/15

21h, 29/03

МПК G 051

Н 05Ь

Н 05b

УДК 621.316.722-529:

: 621. 365.5 (088.8) Заявлено 10Х1.1966 (№ 1082761/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13.1.1970. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 12,V.1970

Коевитет оо делам иаобретеиий и открытий ори Совете Мииистрое

СССР

Автор изобретения

В. Г. Тихомиров

Всесоюзный научно-исследовательский институт токов в

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММНОГО

PЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Известны устройства для автоматического программного регулирования напряжения на индукторе высокочастотной индукционной установки, содержащие блок измерения напряжения на индукторе, интегрирующий и дифференцирующий контуры, выполненные на резисторах и конденсаторах, блок программирования, выполненный на переменных резисторах, усилитель с задатчиком уровня стабилизированного напряжения и исполнительный блок, управляющий источником напряжения высокой частоты. Однако, когда такие устройства для получения высокой точности стабилизации на пряжения имеют высокий коэффициент усиления (коэффициент обратной связи), то система становится неустойчивой, т. е. неработоспособной. Чтобы сделать ее работоспособной, в систему необходимо ввести не только элементы, изменяющие коэффициент обратной связи, но еще и элементы коррекции, что значительно усложняет устройство.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что блок программирования подсоединен параллельно резистору дифференцирующего контура.

Такое выполнение позволяет упростить устройство.

На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого устройства; на фиг. 2— принципиальная схема исполнительного блока управляемого выпрямителя; на фиг. 3— принципиальная схема широтно-импульсного модулятора; на фиг, 4 — принципиальная схема транзисторного усилителя постоянного тока с задатчиком; на фиг. 5 — схема блока измерения напряжения с фильтром, интегродифференцирующего контура и блока ввода программы.

Устройство содержит индуктор 1, машинный

10 генератор тока высокой частоты 2 с обмоткой возбуждения 8, компенсирующие емкости 4 и согласующий трансформатор 5 (элементы 4 и

5 могут отсутствовать), блок измерения напряжения, включающий в себя высокочастот15 ный измерительный трансформатор б, однополупериодный выпрямитель 7 и RC-фильтр 8, интегро-дифференцирующий контур 9 с блоком программирования 10, транзисторный усилитель 11 с переменными сопротивлениями 12

20 уставки уровня стабилизированного напряжения, широтно-импульсный модулятор 18, два мостовых выпрямителя на полупроводниковых диодах 14 и управляемый выпрямитель 15.

Управляемый выпрямитель собран в одном

25 блоке с трансформатором 1б, необходимым для согласования параметров обмоток возбуждения различных машинных генераторов с напряжением сети, и имеет мостовую схему из двух неуправляемых 17 и двух управляемых

30 18 вентилей-тиристоров, Вентили защищены

261520 разрядными RC-цепочками 19. Параллельно обмотке возбуждения включен обратный диод

20. Защита по току выполнена при помощи плавкого предохранителя 21.

Для управления тиристорами применен широтно-импульсный модулятор 18. Он состоит из генератора пилообразного напряжения на одном транзисторе 22 с зарядной RC-цепочкой, элемента сравнения 28 пилообразного и управляющего на пряжений в виде постоянного сопротивления, импульсного усилителя 24 на трех транзисторах и электронного ключа-коммутатора 2б на две цепи на двух транзисторах, Управляющее напряжение поступает с двухкаскадного транзисторного усилителя 11, собранного по балансным схемам для уменьшения дрейфа нуля. Первый каскад 2б на двух транзисторах с общим коллектором является согласующим, так как имеет сравнительно большое входное сопротивление. Он включает задатчик из последовательно соединенных кремниевых стабилитронов, термостабилизированных также стабилитроном 27, и систему из двух выносных переменных сопротивлений 12.

Второй каскад 28 на двух транзисторах с общими эмиттерами является усилительным.

Термостабилизация каскада выполнена при помощи обратных связей по току и напряже1 нию. Питание стабилизировано одним кремниевым стабилитроном 29. Нагрузкой второго каскада служит сопротивление элемента сравнения 28 широтно-импульсного модулятора.

Программирующий блок 10 состоит из системы переменных сопротивлений 80 и 81, коммутируемых нормально открытыми 82 и нормально закрытыми 88 блок-контактами реле, которые входят в систему автоматики нагревательной установки. Этот блок подключен параллельно резистору 84 интегро-дифференцирующего контура 9, Устройство раоотает следующим образом.

К базе транзистора 22 генератора пилообразного напряжения через логическую цепочку на двух диодах подаются две полуволны напряжения сети в запирающей полярности и отпирающее напряжение смещения. Этот узел рассчитан так, что время закрытого состояния транзистора в 9,5 раз превышает время открытого.

Когда транзистор закрыт, происходит заряд конденсатора от источника питания, а когда открыт — разряд по цепи эмиттер — коллектор.

В результате на выходе транзистора 22 образуется напряжение пилообразной формы отрицательной полярности. Оно сравнивается в элементе 28 с положительным запирающим напряжением управления, поступающим с выхода усилителя 11. Отрицательная часть этих двух напряжений открывает первый транзистор импульсного усилителя. Он работает в режиме переключения, поэтому, когда первый транзистор открыт, второй — закрыт, а третий — открыт. По мере увеличения управляющего напряжения момент открытия первого (и

15 ю

25 зо

65 третьего) транзистора сдвигается в сторону запаздывания. Импульсы с удвоенной частотой сети распределяются электронным ключом-коммутатором 25 в две цепи управления выпрямителя 1б.

Электронный ключ коммутирует логическая схема на двух диодах, отпираемых и запираемых сетью со сдвигом в 180 эл. град. В соответствии с этим передние фронты импульсов, поступающих в цепи управления выпрямителя

15, сдвигаются в сторону запаздывания по мере увеличения управляющего напряжения, выдаваемого усилителем 11, Высокочастотный сигнал от индуктора 1 через измерительный трансформатор б поступает (фиг. 1 и 5) в выпрямитель 7, фильтр 8 и интегро-дифференцирующий контур 9. Контур

9 вводит интегральную и дифференциальную поправки, а блок 10 ослабляет сигнал постоянного тока. Полученный сигнал поступает на вход усилителя 11, где вырабатывается рассогласование, так как первый каскад имеет задатчик на кремниевых стабилитронах. Рассогласование можно изменять при помощи потенциометров сопротивлений 12. Рассогласование усиливается вторым каскадом и поступает в широтно-импульсный модулятор 18.

Если по какой-либо причине напряжение на индукторе возрастает, увеличиваются рассогласование и управляющее напряжение, поступающее на модулятор 18. Передний фронт импульсов на выходе его и управляемые вентили сдвигаются в сторону запаздывания. Управляемые вентили выпрямителя 15 открываются позже, напряжение обмотки возбуждения 8 генератора 2 и, следовательно, высокочастотные напряжения на индукторе 1 понижаются. При повышении напряжения на индукторе происходит обратное.

Плавное регулирование напряжения на индукторе осуществляется изменением уставки потенциометров сопротивлений 12. Это меняет рассогласование, вырабатываемое первым каскадом усилителя 11 и, в конечном счете, приводит к сдвигу импульсов, поступающих на выпрямитель 1б, в сторону запаздывания или опережения.

Дискретное изменение программы при помощи блока 10 также определяется соответствующим сдвигом импульсов, поступающих на выпрямитель 15. Этот сдвиг вызывается ослаблением или усилением сигнала постоянного тока на входе усилителя 11.

В результате подключения блока программирования 10 параллельно резистору 84 интегро-дифференцирующего контура одновременно с изменением коэффициента обратной связи изменяется корректирующее воздействие и устройство при высокой точности регулирования упрощается, Предмет изобретения

Устройство для автоматического программного регулирования напряжения на индукторе высокочастотной индукционной установки, Фиг,1

К олоку 3

К блоку 13

Фиг. Z содержащее блок измерения напряжения на индукторе, интегрирующий и дифференцирующий контуры, выполненные на резисторах и конденсаторах, блок программирования, выполненный на переменных резисторах, усилитель с задатчиком уровня стабилизированного напряжения и исполнительный блок, управляющий источником напряжения высокой частоты, отличаюи ееся тем, что, с целью упрощения, блок программирования подсоединен

Б параллельно резистору дифференцирующего контура. оруб

-о) о

Фиг 5

Составитель А, Обух

Редактор А. Ю. Пейсоченко Техред Т. П. Курилко Корректор Н, А. Митрохина

Заказ 1103)12 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб„д, 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2