Устройство для автоматического регулирования вибирлоу-^^

Устройство для автоматического регулирования вибирлоу-^^

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОБУС!..ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичес)<йх

Республик

)явис)53loe от явт. с)3идетельства ¹ 3

Заявлено 16.VIII.1966 (№ 1095101/31-16) .Ч.1(л. А 61!! 31/00

11 <)21; 17/02

С II!)I!«.)Е;lllllOИИСМ 1i)5II)l ¹

Комитет по делам изобретений и открытий пРи CosBTB MI

СССР! l)ll<)i)li 1 с 1

Опубли);0!3;Illo 23.1.1973. В)ол !ETC)II ¹ 8

Дата опубликования описания 17.VI.1973

УД К 615.471:615.816-07:621.313.3 (088.8) А. Д. Конопатов, Б. В. Петровский, И. В. Исаев, В. Т. Рогачев, Б. В. Смоляров, Ю. А. Чайка, Э. 3. Гизатулин, С. М. Корнев, В. С. Гигаури и Г. С. Овчинников

Авторы изооретсиия

За я вител ь

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛ ИРОВАНИр! (.„I,:,"-- 1!),5, .-..-;,, ЧАСТОТЫ ИСКУССТВЕННОГО ДЫХАНИЯ

Известны устройства для автоматического регулирования частоты искусственного дыхания, имеющие асинхронный электродвигатель переменного тока, усилитель, диодные мосты, ключевую схему, схему сравнения и датчик ооратиой связи.

В предложенном устройстве установлен генератор пилообразного напряжения с экспо1Iенциальиой формой нарастания, схема сравнения геисрируемого напряжения пилообразной формы и усредненного напряжения датчика обратной связи выполнена па потенциальном триггере. Такое выполнение устройст)3я обеспечивает высокую эффективность регулирования скорости электродвигателя во всем диапазоне частот искусственного дыхания и при колебаниях иагрузочного момента во время вдоха и выдоха.

В устройстве уста иовлеи RC-накопитель, постоянная времени которого равна электромсхаиической постоянной времени системы, питающей генератор пилообразного напряжения, что обеспечивает оптимальное время разгона электродвигателя, снижает величину пускового тока и облегчает режим разгона.

На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства, на фиг. 2 — форма напряжения иа различных элементах схемы.

Предложенное устройство содержит согласующий элемент 1, диодный мост 2, усилитель2

oI paIIIvIlI1cль ), I e«epa1op 4 пилообразного ияпр5)жеи)<5), РС-ияKопитель д, схем3 сравне):.н 6. буферное устройство 7, ждущий блокинг-генератор 1), ключевую схему 9, испол5 нительиое устройство — электродвигатель 10, :IàT÷èI 11 обратной связи и выпрямитель 12

СИГИ))я<1 ООРЯТ5!ОII С!3513)l

Для регулирсваиия скорости вращения электродвигателя срабатывает ключевая схе)о ма 9 пр:! разл;! !.<ой фазе напряжения питания, что приводит к изменению площади напряже<)ия, во"..!с))ству)о)цего иа электродвигя-P,IЬ.

При вк1ючсини напряжения питания через ! согласующее устройство, выполненное в видс понижающего трансформатора, преобразованное по амплитуде напряжение сети (см. фиг.2а) постхп;3ет иа дподный мост.

Согласующее устройство осуществляет же)о сткую привязку всей системы управления к фазе напряжения сети, что повышает помехоустой lllllocTh системы и позволяет использовать ее при различных частотах «питающего» напряжения.

Б Диодный мост 2, выполненный на четырех полупроводниковых диодах, осуществляет двухполупериодиое выпрямление поступившего сигнала (фиг. 2o!, что позволяет системс регулирования следить за каждой полуволиой з<) питающего напряжения.

366860

15 чо зо

3

Удвоенное по частоте напряжение с выхода диодного моста подается на усилитель-ограничитель, где преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов (фиг. 2в).

Сигнал выхода усилителя-ограничителя поступает на генератор пилообразного напряжения с экспоненциальпой формой нарастания.

С выхода генератора 4, соединенного с

RC-накопителем 5, пилообразное напряжение поступает на схему сравнения, выполненную па потенциальном триггере, сюда же подается в противоположной полярности выпрямленное напряжение обратной связи U" (фпг. 2г).

Постоянная времени RC-накопителя выбрана равной электромеханической постоянной времени системы, питающей генератор пилообразного напряжения.

Таким образом, на выходе схемы сравнения действует напряжение прямоугольной формы, скважность которого зависит от разности напряжений U и U". Далее сигнал поступает на буферный каскад, предотвращающий обратное воздействие последующих каскадов на схему сравнения. Буферный каскад формирует импульсы запуска положительной полярности, поступающие на вход блокинг-генератора (фиг. 2е), вырабатывающего импульсы запуска тиристорной ключевой схемы (фиг. 2 ж); последовательно с тиристорпым ключом включен электродвигатель. Таким образом, на статорные обмотки электродвигателя подается лишь напряжение, пропускаемое ключевой схемой (фиг. 2з).

Датчик обратной связи (тахогенератор переменного тока) непосредственно связан с валом исполнительного устройства (электродвигателем) и выдает напряжение, пропорциональное скорости вращения электродвигателя.

Постоянная составляющая выпрямленного напряжения датчика обратной связи через потенциометр подается на схему сравнения, где используется для установления необходимой скорости вращения, а огибающая сигнала обратной связи — для поддержания постоянной скорости при колебаниях нагрузочного момента (TBK называемая обратная связь по возмущению) . Такая схема регулирования скорости позволяет поддерживать скорость вращения постоянной прп резких колебаниях нагрузочного момента.

Для эффективной работы системы регулирования во всем диапазоне изменения скорости вращения или частоты искусственного дыхания пилообразное напряжение выбрано экспоненциальной формы.

Прп больших скоростчх вращения момент опрокидывания схемы сравнения приходится па участки «пплы» с большой крутизной, однако с тахогеператора поступает в это время сигнал обратной связи большой величины.

Прп малых скоростях вращения поступает сигнал обратной связи малой величины и эффективность работы системы регулирования падает.

Однако благодаря прпыепеппю апряжепия. экспопепцпальной формы момент сравнения приходится прп малой скорости вращения на участки «пилы» с малой крутизной, следовательно, малому изменению сигнала обратной связи при колебаниях нагрузочного момента будет соответствовать относительно большое изменение фазового угла отпирания тирпсторного ключа и, следовательно, более эффективное поддержание постоянной скорости вращения электродвигателя.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования частоты искусственного дыхания, содержащее асинхронный электродвигатель переменного тока, усилитель, диодные мосты, ключевую схему, схему сравнения и датчик обратной связи, отличающееся тем, что, с целью обеспечения высокой эффективности регулирования скорости электродвигателя во всем диапазоне частот искусственного дыхания и при колебаниях нагрузочного моме нта во время вдоха и выдоха, в нем установлен генератор пилообразного напряжения с экспоненциальной формой нарастания, а схема сравнения генерируемого напряжения пилообразной формы и усредне1шого напряжения датчика обратной связи выполнена на потенциальном триггере.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения оптимального времени разгона электродвигателя, снижения величины пускового тока и облегчения режима разгона, в нем установлен RC-накопитель, постоянная времени которого выбрана равной электромеханической постоянной времени системы, питающей генератор пилообразного напряжения.

366860

РмЛ Рог. 2

Составитель Е. Ланцбург

Техр д T. Курилко

Редактор Т. Вольпина

Корректор Л. Бадылама

Заказ 2441 Тираж 467 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография