Устройство для регулирования облучения

Номер патента: 1612275

Авторы: Бритвин, Верещагин, Коркин, Панкратов, Стяжкин

Есть еще 8 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

(51)5 С 05 В 19/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАН 1(21) 46125 (22) 05.12 (46) О.12 08890. Бюл. Р кий сельско ся к сельсиеводствумьппленному ие относи яйствену, к расте рунта и пр у, и может лучения ра ныи (72 исти А.И, орки т в, В. И. Стяжкин,ритвин и С.Н.Вер ть испольений в тепкра В.И.К щагин (53) (56) Р 149.И.Б рования обл 1 ОСУААРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21,503.55 (088,8)вторское свидетельство СССР221, кл. С 05 В 19/04,20,07,(54) УСТРОЙСОБЛУЧЕНИЯ(57) Изобрет кому хозяйст защищенногоживодноводст зовано для олицах, молодосвещения втения - расш яка животных и птицы, тичниках. Цель изобререние диапазона регулиения и повьппение устойтации восхода и запуска облучателей При номинальном напряжении.Использование предлагаемого устройства для регулирования облучения5 позволяет сократить расход электрической энергии за счет расширения диапазона регулирования напряжения На зажимах облучателей и искпючить 1 втоколебания в момент выключения облучателей при возрастании суммарного облучения свыше заданного.Формула изобретения151. Устройство для регулирования облучения, содержащее эадатчик про,должительности облучения, выход кото,рого соединен с входом привода задатчика интенсивности облучения, с первым входом усилителя-демодулятора и первым входом блока управления, при этом последний содержит реле включения, реле задержки смещения фазы от;крытия тиристоров и промежуточное 25 реле, первые входы которых объединены и являются первым входом блока уп:равления, а второй вход промежуточного реле является вторым входом блока управления и с первым выходом бло О ка импульсно-Фазового управления, ;второй выход которого соединен с входами облучателей, с входами балластных сопротивлений и выходом блока тиристоров, вход которого подключен к выходу промежуточного реле, причем третий вход последнего соединен с первым выходом реле включения, а второй выход реле включения соединен с вторым входом реле задержки смещения 4 О фазы открытия тиристоров, выход которого связан с первым входом блока импульсно-Фазового управления, а второй вход последнего соединен с выходом узла смещения фазы открытия ти ристоров, кинематически связанного с задатчиком номинального напряжения и с задатчиком минимального напряжения, при этом вход задатчика минимального напряжения подключен к выхо О ду первого реле усилителя-демодулятора, являющегося первым выходом последнего, а вход задатчика номинального напряжения соединен с выходомвторого реле усилителя-демодулятора, являющегося вторым выходом усилителя- демодулятора, при этом входы питания первого и второго реле связаны с первым входом усилителя-демодулятора и блока питания, первый выход которого соединен с входами питания фазочувствительного усилителя первого и второго триггерных узлов, а выходы последних подключены к входам первого и второго реле соответственно, а первый и второй выходы Фазочувствительного усилителя соединены с входами первого и второго триггерных узлов соответственно, причем второй питающий выход блока питания связан с питающим входом измерительного моста, в первое плечо которого включен . датчик облучения, а параллельно третьему плечу включен.задатчик интенсивности облучения, кинематически связанный с реверсивным микродвигателем привода задатчика интенсивности облучения, при этом измерительный мост снабжен также первым и вторым конечными выключателями реверсивного микродвигателя и реле времени, причем фазный провод питавшей сети связан через датчик продолжительности облучения с блоком импульсно-фазового управления и блоком тиристоров, а нулевая шина соединена с соответствующими клеммами конечных выключателей, реле времени привода задатчика интенсивности облучения, задатчика продолжительности облучения балластных сопротивлений и реле включения, реле задержки смещения открытия тиристоров, узла смещения Фазы открытия тиристоров и блока питания, при этом движок реостата обратной связи кинематически соединен с выходом узла смещения Фазы открытия тиристоров, а выходная клемма подключена к входу измерительного моста, одно плечо которого содержит последовательно включенные постоянный и переменный резисторы, настройки зоны неравномерности, включенные параллельно реоста. ту обратной связи, причем выход измерительного моста подключен к вхо" ду фазочувствительного усилителя через реостат обратной связи, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования облучения, повышения устойчивости работы устройства при оптимизации облучения по интенсивности в течение светового дня и снижения расхода электрической энергии, устройство снабжено отключающим блоком, входом соединенным с выходом привода задатчика продолжительности облучения, а22 12275 21 16выходом - с вторым входом реле включения, причем нулевая шина питающейсети соединена с соответствующейклеммой отключающего блока,2., Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что отключающий блок содержит симистор, делительнапряжения, выходное реле, пороговыйэлемент и второй датчик облучения,включенный в цепь делителя напряжения, подключенного к источнику питания, первый вход порогового элемента подключен к выходу делителя напряжения, а выход порогового элементасвязан с управляющим входом симистора, подключенного через обмотку выходного реле к дополнительному выХодузадатчика продолжительности облуче. -ния, который связан с источникомпитания, а нулевая шина питающейсети подключена к соответствующимвыводам симистора и обмотки выходного реле.3. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок импульсно-фазового управления открыти 1 ем тиристоров содержит три каналаФормирователей импульсов, подключенных к нулевой и фазным шинам питающей сети, по два формирователяоткрывающих импульсов на каждую Фазупитающей сети и высокочастотный гекератор импульсов, при этом линейныезажимы каждой фазы соединены с первыми входами формирователей открывающих импульсов, с входами облучателей,с балластными сопротивлениями и с выходами блока тиристоров, а вторые.входы формирователей открывающих импульсов связаны с выходами формирователей импульсов, причем выходы формирователей импульсов через контактыпромежуточного реле соединены с управляющими входами соответствующихтиристоров, а первый вход блока импульсно-фазового управления соединен 5с первым входом высокочастотного генератора импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом блокаимпульсно-Фазового управления, а выход высокочастотного генератора им О пульсов соединен с входами формирователей импульсов, каждый иэ которыхснабжен последовательно включеннымиисТочником питания, источником сигнала синхронизации, фазосмещающим блоком, счетчиком импульсов и заторможенным генератором высокочастотныхимпульсов, при этом зажимы питанияФормирователей импульсов подключенык источнику питания, выход высокочас тотного генератора импульсов подклю"чен к входам счетчиков импульсов всехтрех каналов, а выходы заторможенныхгенераторов высокочастотных импульсов соединены с вторыми выходами 25 Формирователей импульсов.ч. Устройство по пп. 1 и 3, о ти ч а ю щ е е с я тем, что генератор высокочастотных импульсов выполнен в виде последовательно вклю О ченных четырех логических схемах И,при этом первая и вторая из них охвачены емкостной обратной связью, апервая, вторая и третья - обратнойсвязью, выполненной в виде переменногорезистора, подвижный вывод которогокинематически связан с реверсивнымвыходом микродвигателя узла смещенияФазы открытия тиристоров, а параллельно подвижному выводу переменногорезистора и его выводу, связанному свыходом третьей логической схемы И,включен замыкающий с задержкой призамыкании контакт реле задержки смещения фазы открытия тиристоров,Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород агарина, 101 Заказ 3830 Тираж 675ВНИИПИ Государственного комитета по1 130359 Москвау ж 3 Подписноеобретениям и открытиям при ГКНТРаушская наб д, 4/51612275 чивости работы устройства. При увеличении естественного облучения облуение искусственными облучателями 10снижается за счет уменьшения нап чжения на облучателях до допустиь.гоминимального и облучатели остаютсяработать при этом напряжении. Дальнейшее увеличение естественного облучения вызывает срабатывание отключающего блока 16, и облучатели отклюИзобретение относится к устройствам для автоматического регулирования сельскохозяйственных процессов и моЖет быть использовано для облучения 20 растений в теплицах,.молодняка животных и птицы, освещения в птичниках.Цель изобретения - расширение диаазона регулирования облучения и по - ышение устойчивости работы устрой ства.На фиг.1 приведены функциональная схема устройства; на Фиг. 2 - принциЙиальная схема устройства на Фиг.З -9принципиальная схема усилителя-демо дулятора; на Фиг.4 - структурная схема блока импульсно-фазового управле,ния; на Фиг.5 - функциональная схема ,отключающего блока; на фиг, 6 - принципиальная схема отключающего блока; на фиг.7 - структурная схема высокочастотного генератора импульсов; на фиг. 8 - принципиальная схема блока питания, источника сигнала синхронизации и фазосдвигающего узла блокаФормирдвания импульсов; на Фиг.9 структурная схема счетчика импульсов и заторможенного генератора высокочастотных импульсов; на Фиг.10 принципиальная схема Формирователя 45 открывающих импульсов.Устройство для регулирования облучения содержит задатчик 1 продолжительности облучения, выполненный в виде реле времени с суточной програм -мой с двигателем 1 и контактами 1, привод 2 задатчика интенсивности облучения, блок 3 управления, первый датчик 4 облучения, измерительный мост 5, одним плечом которого явля 55 ется датчик 4 облучения, третье плечо образовано резисторами 5 и 5, четвертое - резистором 54, усилитель- демодулятор б, узел 7 смешения Фазы чаются. При снижении естественногооблучения повторное включение происходит, когда превышается порог срабатывания отключающего блока. Импульсно-Фазовое управление открытием тиристоров 9, 99 6 осуществляется блоком .8,который содержит высокочастотный генератор импульсов,три(по количеству Фаз) формирователяимпульсов и два формирователя открывающих импульсов. 3 з.п. Ф-лы, 10 ил. открытия тиристоров, блок 8 импульсно-Фазового управления, блок 9 тиристоров с тиристорами 9- 9, облучатели 10,. задатчик 11 интенсивностиоблучения, задатчик 12 минимальногонапряжения, реостат .13 обратной связи, состоящий из резисторов 13.1 3, которые составляют второе плечоизмерительного моста 5, задатчик 14номинального напряжения,.балластныесопротивления 15 и отключающий блок1 б.Привод 2 (фиг.1) задатчика интенсивности облучения содержит реле 17времени с обмоткой 17 и замыкающимиконтактами 17 и 17, реверсивныймикродвигатель 18 и конечные выключатели 19 и 20, при этом реверсивныйвал микродвигателя 8 кинематическисоединен с контактами конечных выключателей 19 и 20, через которые осуществляется.питание обмоток микродвигателя, а сами выключатели установлены относительно вала с возможностьюперемещения по окружности и Фиксации в заданном положении,Блок 3 управления состоит из реле 21 включения, представляющего собой реле времени с обмоткой 21 идвумя замыкающими с задержкой 3;при размыкании контактами 21и 21 э,реле 22 смещения Фазы открытия тиристоров, представляющего собой релевремени с обмоткой 22 1 и замыкающимконтактом 22 (фиг.7) с задержкойпри замыкании, и промежуточное.реле 23 с обмоткой 231 и замыкающимиконтактами 23 - 23 т.Первый датчик 4 облучения - фоторезистор, установленный на уровнерастений в теплице, на который воздействует сумма естественного ГЕ(С),создаваемого солнцем, и искусственно5 1 о 122го Р(Ре), создаваемого облучателями, облучения. Он выполнен в виде одного из плеч измерительного моста 5(фиг.З) с выходом + Я,Усилитель-демодулятор б (фиг,3)содержит блок 24 питания, фазочувствительный усилитель 25, триггерныеузлы 26 и 27, а,также реле 28 с обмоткой 28 и замыкающим контактом 28и реле 29 с обмоткой 29 и замыкающимконтактом 29. Усилитель-демодуляторпредставляет собой пропорциональныйрегулятор с зоной чувствительности,настраиваемой вручную резистором 13.Узел 7 смещения фазы открытия ти-ристоров содержит реверсивный микродвигатель 30 и конденсатор 31, приэтом реверсивный выход двигателя30 кинематически связан с эадатчиком 2012 и задатчиком 14 минимального и номинального напряжений, с входомблока 8 импульсно-Фазового управления открытием тиристоров и с подвижным выводом реостата 13 обратной 25связиБлок 24 питания усилителя-демодулятора 6 (фиг,З) содержит диоды 32 -326, фильтр на конденсаторах 33- 33 эи резисторе 34, сигнальную лампу 35 ЗОи трансформатор 36, вторичные обмотки которого служат источниками питания триггерных узлов 26 и 27 (24 В),реле 28 и 29 (28 В) и измерительногомоста 5 (б В)Фазочувствительный усилитель 2535выполнен на транзисторах 37 - 37,конденсаторах 381 - ЗЯ и резисторах39 - 397.Триггерный узел 26 состоит из транО,зисторов 40 и 40, резисторов 41-41, переменного резистора 42 и конденсатора 43.Триггерый узел 27 состоит из транзисторов 44 ,и 44 , резисторов 45 - щ45, переменного резистора 45 и конденсатора,45.Измерительный мост 5 имеет четыреплеча сопротивлений, одним из которыхявляется первый датчик 4 облучения. 5 рДиагональ питания выводами к-л под".ключена к обмотке б В переменного тока блока 24 питания усилителя-демодулятора 6, а измерительная диагональвыходом + Е соединена с входом фазочувствительного усилителя 25 усилителя-демодулятора 6, причем один вывод подключен через реостат 13 обратной связи. 75 6(фш,4) им упьсно фазово го управления содержит высокочастотный генератор 46 импульсов, три канала (по числу фаз) управления тиристорами, каждый из которых содержит формирователь 47 импульсов и по два одинаковых формирователя 48 и 49 открывающих импульсов.Формирователь 47 импульсов содержит последовательно включенные источник 50 питания микросхем, источник 51 сигнала синхронизации, фазосдвигающий узел 52, счетчик 53 импульсов и заторможенный генератор 54 высокочастотных импульсов, при этом выход высокочастотного генератора 46 импульсов подключен к счетным входам счетчиков 53 формирователя импульсов каждой из фаз А,В,С. Выход каждого формирователя импульсов подключен к входам формирователей 49 и 48 открывающих импульсов, .вторые входы которых подключены к линейным зажимам А,В,С источника трехфазного тока, а выходы к управляющим электродам попарно встречно-параллельно включенных тиристоров 9 и 9 (выводы а - б), 9 э и 9 (выводы в-г) и 9- и 9 (выводы д-е) через контакты 23 - 23 т реле 23. Выходы ж,з,и соединены с линейными зажимами фаэ А,В,С. С источника трехфазного тока подключены к точкам соединения тиристороов с облучателями 1 О. Облучатели О и дугоразрядные лампы состоят из стеклянного баллона, внутри .которого помещена ртутнокварцевая горелка (трубка), заполненная инертным газом с добавлением ртути, Внутренняя стенка, баллона покрыта люминофором. Облучатели включены в сеть последовательно с тиристорами. Задатчик 11 (фиг.З) интенсивности облучения - это переменный резистор, включенный параллельно резистору 5 плеча измерительного моста 5, Его подвижный вывод кинематически соединен с реверсивным выходом микро- двигателя 18 задатчика 2 интенсивности облученияЗадатчики 12 и 14 минимального и номинального напряжения представляют собой конечные микровыключатели с размыкающими контактами, кинематически связанными с реверсивным выходом микродвигателя 30 узла 7 смещения фа- . зы открытия тиристоров.10 15 25 30 35 40 20 55 1 еост ат 1 3 (Фиг. 3) обр атной связи - это переменный резистор 13, включенный по схеме потенпиометра параллельно резисторам 13,2 и 13глеча5 измерительного моста 5. Подвижный вывод резистора 13 соединен кинема 1 ически с реверсивным выходом микро" двигателя 30, а сам резистор установлен с возможностью перемещения по Окружности относительно оси вала и фиксации в заданном положении.Балластные сопротивления 15 - это Пампы накаливания, включенные параллельно облучателям 10 по одной на каждую фазу.Отключающий блок 16 (йиг.5) содеркит выходное реле 16 с обмоткой 16 иразмыкающим контактом 16, сиЙистор 55, включенный в сеть фазного Напряжения последовательно с обмоткой 16, источник 56 стабилизированного. питания, делитель 57 напряжения, ,образованный вторым датчиком 58 облучения и цепочкой резисторов. 59, и пороговый элемент 60, при этом источник 56 стабилизированного питания и симистор 55 одними выводами соединены с выходом задатчика 1 продолжи 2тельности облучения, один выход источника 56 стабилизированного питания подключен к входу второго датчика 58 облучения, вторым (техноло-. гическим) входом которого является естественное Ре(1) облучение, второй выход стабилизированного источника питания подключен к первому входу порогового устройства 60, вторым входом которого является выход делителя 57 напряжения, выход порогового устройства соединен с вторым входом симистора 55, а выводы делителя 57 напряжения и обмотки выходного реле 16 подключены к шине.нейтрали.Источник 56 (фиг.6) стабилизированного питания образован диодом 561, конденсаторами 56 и 56 з,резистором 56 и стабилитронами 56 -и 56. Делитель 57 напряжения состоит из постоянного резистора 59 , переменного резистора 59 и потенциометра 59, подключенных,последовательно друг к другу и к источнику стабилизированного питания. Параллельно этой цепочке включена вторая цепочка, образованная фоторезистором 58 (второй датчик облучения), один вывод которого соединен с выводом постоянного резистора 591 и последовательно ему включенными переменным резистором 594, и постоянным резистором 59, второй вывод которого соединен с подвижным выводом.потенциометра 59.Пороговый элемент 60 включает однопереходные транзисторы 60и 60, тиристор 60 з, конденсаторы 60 - 607, резисторы 608 - ба. Пороговый элемент питается током от источника 56 стабилизированного питания, управляющий выход делителя напряжения через резистор 608 соединен с базой транзистора 60, а выход транзистора - к управляющему входу симистора 55 через резисторы 60 и 601 .Отключающее устройство 16 представляет собой двухпозиционньп регулятор облучения.Высокочастотный генератор 46 (Фиг.7) импульсов образован четырьмя логическими схемами И 46 1 - 464, одной микросхемы, включенными между собой последовательно, при этом первая 461 и вторая 46 схемы охвачены обратной связью с емкостью 46, схемы 461 - 46 у - обратной связью с переменным резистором 466, подвижной вывод которого кинематически связан с реверсивным выходом микродвигателя 30 узла 7 смещения фазы открытия тиристоров, при этом зашунтированная часть резистора 46 включена параллельно замыкающему с задержкой контакту 22 реле 22 задержки смещения Фазы открытия тиристоров, выход высокочастотного генератора 46 подключен к счетным входам шестизарядных счетчиков 53 формирователей 47 импульсов всех трех фаз. формирователь 47 (фиг.4) импульсов каждой фазы подключен к зажимам нейтрали и к линейным зажимам фаз А, В и С соответственно и содержит источник 50 питания микросхем, источник 51 сигнала синхронизации, генератор 52 обнуляющих импульсов и заторможенный генератор 54 высокочастотных импульсов, включенных между собой последовательно, при этом вход .Формирователя импульсов, подключенный к выходу высокочастотного генератора 46 импульсов, подключен к входам счетчиков 53 импульсов, а выходы заторможенных генераторов 54 импульсов являются выходами формирователей 47 импульсов и подключены к входам ФорО 1612275мирователей 48 и 49 открывающих им- импульсов, а выход подключен к вхопульсов. дам формирователей 48 и 49 открываюИсточник 50 (фиг,8) питания микро- щих импульсов. схем состоит из трансформатора 50р , Формирователи 48.и 49 открывающих первичная 1 обмотка которого включе- импульсов (Фи 1 О)иг. ) построены по одна в сеть Фазного напряжения 220 В0 В, . ной схеме, включающей импульсный С вторичной 11 обмотки снимается трансформатор 43(49) и транзистор напряжение 12 В, которое подводится 43 (49 ) Пе( ) . ервичная катушка 1 имк мостовой схеме 50 выпрямления.50 р мл ния. 10 пульсного трансформатора 43 (49 ) Выпрямленное напряжение подводится1зашунтирована последовательно вклюк Фильтру, образованному резистором. ченным в цм в цепь коллектора транзисто 50 з и конденсаторами 50 и 50. На ра 43 (49 ) резистором 48 (49) и выходе источника 50 питания микро- диодом 48 (49 )+ 4. , вывод которого и схем:подключен стабилит он 50р 50 ,. 15 обмотки 1 импульсного трансформатоИсточник 51 сигнала синх ониза иир ц и ра подключены к положительному вывосодержит резисторы 51 - 51 узло- ду мосЯ Ф ду мостовои схемы 50 выпрямления. вая точка соединения которых по клю 2р дклю- Обмотка 11 импульсного трансформаточена к входу генератора 52 вторыер ра 48 зашунтирована последовательно выводы резисторов 5- 51 у - к поло включенными резистором 48 (49 ) и жительному выводу мостовой схемы свето и 43 (49 ) 50 вып явыпрямления, к отрицательным через диод 48 т включен конденсатор выводам диодов 51и 51соответст), выводы которого подключе венно, а, положительные выводы дио- ны к блоку 9 тиристоров, Параллельно дов соединены с первыми входами Фор переходу база-эмиттер транзистора мирователей 48 и 49 открывающих им (49, )пульсов.включен резистор 48 9 (49 ).9 9Базы транзисторов подключены к выГенератор 52 построен на базе ходам источника 51 сигнала синхронитранзистора 521 и резистора 52, при зации (вторые выводы диодов 51 и этом коллектор через резистор 52выводы диодовир 1 30 51 соответственно), а через кондея" соединен с выводом +9 В, а эмиттер - сатор 48 (49)сатор о( 0 ) к выходу затор -9 В источника 50 питания микросхем. моженного генератора 54 высокочасКоллектор транзистора 52подключентотных импульсов. к первому и второму входам счетчика Устройство для р 53стройство для регулирования об импульсов, лучения работает следующим образом.Счетчик 53 импульсов (фиг.9,шес- Продолжительность облучения в тетиэарядный, двоичный) состоит иэ чение суток, время включения и выксчетчика 53и узла памяти на лючения устройства задаются настрой- элементах 53 и 53 , выполпену,кои программы задатчика 1. В заданных на одной микросхеме, вывод 4 О ное время утром контакт 1 замыкается 5 которой и обнуляющий вход .К-.и остается замкнутым в течение свесчетчика 53подключены к выходу тового дня, обеспечивая подачу напряфаэосдвигающего узла 52,счетный вход жения сетиния сети на все элементы цепей уп- Б счетчика 531 подключен к выходу равления Пвления. ри этом включается под высокочастотного генератора 46 импуль напряжен е б-45 ряжение о мотка релевключесов, выход счетчика 53 импульсов под- ния и подается напряжение к обмотке ключен к входу заторможенного генера промежуточпромежуточного реле 2 л, обмотке тора 54 высокочастотных импульсов, . 22 рел 22реле задержки смещения ФазыЗаторможенный генератор 54 высоко- открытия тиристоров, задатчику 2 инчастотных импульсов (фиг.9) построен тенси ости о лучения, усилителю-дена логических схемах И 54 - 54 о -д- модулятору б, микродвигателю 30 угла ной микросхемы, при этом логические 7 сме Фсмещения азы открытия тиристоров схемы И подключены последовательно и бл 16и локу 6 отключения. одна к другой, схемы 54 - 54 охва- Замыканием контактов 21 и 2 э чены отрицательной обратной связью, 55 таются о мотка промежуточного а параллельно схеме И 54 включен . реле 23я реле и обмотка 22реле смешения конденсатор 54. Входом заторможенно-фазьазы открытия тиристоров. При вклюго генератора 54 высокочастотных им- ченном рел 21ченном реле двигатель 22приво- пульсов является выход счетчика 53 дит во вращение кулачковое устройст 1612275 12во привода контакта 22, который по окончании задержки ь замыкается,вклюЛчая систему 8 импульсно-фазового упл равления. Время задержкина-раиг жается вручную, а длительность ее вы-. бирается равной или более времени йрогрева и запуска облучателей,уточняется по их технической характеристике.10В момент включения устройства на Датчик 4 облучения действует только Естественное, от солнца Р(Г),облу чение, так как облучатели разогреваЮтся и облучение Р РЕ) отсутствует. Г.сли естественное облучение.соответствует заданному задатчиком 11, то Выход - Г измерительного моста 4 равен нулю и на транзистор 37 фазочувствительного усилителя сигнал не пос тупает, а двигатель узла 7 смещения фазы открытия тиристоров не работает. Если облучение отличается от заданно - го задатчиком 11, то равновесие изме,рительного моста 5 нарушается.за счет 25 изменения сопротивления датчика 4 на величину Ь Р., появляется сигнал +. Е на выходе измерительного моста 5, знак этого сигнала соответствует направлению отклонения облучения (выше или ниже заданного), Напряжение раз - баланса измерительного моста 5 прик,ладывается между эммитером и базой транзистора 37 первого каскада уси,ления фазочувствительного усилителя 25. При этом ток разбаланса измерительного моста 5 протекает через часть резистора 13 реостата обратной связи, к эммитеру и базе транзистора 37 1 приложено напряжение (сигнал 40 +Я), отличающееся от напряжения разбаланса измерительного моста на величину падения напряжения на резисторе13 . В процессе функционирования устройства величина падения напряженияизменяется с изменением фазы открытия тиристоров, так как подвижныйвывод резистора 13 перемещаетсясинхронно с подвижным выводом резистора 466 системы 8 импульсно-фазово го управления.Когда измерительный мост 5 сбалансирован, транзистор 371 находитсяв открытом состоянии. Конденсаторы43 и 45заряжаются, поддерживаяна выходе делителей напряжения, на резисторах 41 и 41, 42 и 45 и 45 постоянные потенциалы. К базам транзисторов 40,2 и 44 прикладывается отрицательное смещение, поэтому они находятся в открытом состоянии, транзисторы 40 и 44 1 - в закрытом состоянии, а реле 28 и 29 лишены питания. При наличии сигнала разбаланса + ; знак входного напряжения в один полупериод остается прежним, а в другой - противоположный. Следовательно, в один полупериод транзистор 37 остается открытым, а в другой закроется. Открытый транзистор пропускает ток в ту цепь, которая присоединена коллектором к отрицательному в данный момент потенциалу обмотки о-о блока 24 питания. В другой цепи ток отсутствует в оба полупериода, поскольку проводящая полярность источника питания совпадает по времени с закрытым состоянием транзистора, а открытое состояние транзистора - с непроводящей по отношению к транзистору полярностью источника питания. Выходное напряжение первой цепи продолжает поддерживать открытым транзистор 40 (или 44 ), а выходное напряжение второй цепи станет близким нулю, что приведет к опрокидыванию триггерного узла 26 (или 27)В результате транзистор 44 закроется, а транзистор 44 откроется (или транзистор 40 закроется, а транзистор 40 откроется) в зависимости от направления отклонения облучения от заданного. Открывшись, транзистор 44(40) вызывает. срабатывание реле 29 (28). Контакты 29 (28), срабатывая попеременно, при каждой смене знака разбаланса измерительного моста 5, реверсируют микродвигатель 30, что приводит к перемещению подвижного вывода резистора 466,При приближении подвижного вывода переменного резистора 46 к конечному положению микродвигатель 30 отключается размыкающими контактами задатчиков 14 и 12 номинального и минимального напряжений. Величины этих напряжений настраиваются перемещением самих выключателей 12 и 14 и фиксацией их в нужном положении.При работе реверсивного микродви.гателя 30, т.е. при изменении фазы открытия тиристоров, вращение вала сопровождается перемещением подвижного вывода резистора 13 реостата13 обратной связи, связанного с валом кинематически. Изменение сопротивления резистора 46, сопровождающееся изменением фазы открытия тиристоров, и эа счет этого изменение напряжения на зажимах облучателей.приводят к изменению величины суммарного облучателя, что сопровождается5изменением сопротивления датчика 4облучения, включенного в одно из плечизмерительного моста 5. Одновременное изменение сопротивления резистора 131, включенного в смежное датчику 4 плечо измерительного тока моста 5, обеспечивает балансировку измерительного моста в тот момент,когда суммарное облучение достигает величины, заданной задатчйком 11 интенсивности облучения. Каждому конкретному значению облучения будет соответствовать определенное положениеподвижного контакта, Любое отклонение суммарного облучения от заданного вызывает срабатывание микродвигателя 30 в том направлении, при котором обеспечиваются балансировка измерительного моста 5 и поддержание заданного облучения. Таким образом,устройство находится в следующем режиме.Диапазон регулирования, соответствующий крайним положениям подвижного вывода резистора 3 настраивается резистором 13 вручную,Импульсно-Фазовое управление открытием тиристоров осуществляетсяследующим образом. Отрицательныеполупериоды переменного тока с выводом обмотки 11 трансформатора 50поступают на базу транзистора 48каждого из формирователей импульсов,поочередно закрывая их. На базу транзисторов 52, поступают положительныеполупериоды пульсирующего.напряженияс этой же обмотки с удвоенной частотой. Узкие прямоугольные импульсы,возникающие в моменты приближения 45сетевого напряжения к нулю, поступают на вход К шестизарядного двоичного счетчика 53 его обнуления в начале каждого полупериода и одновременно включают, узел памяти на элементах 53 и 53,На счетный вход счетчика 53 поступают высокочастотные импульсы отвысокочастотного генератора 46 импульсов. После отсчета 2 = 64 им 6пульсов на счетчике появляется сигнал логической "1", кбторый переключает узел памяти. В результате на выходе элемента 53устанавливается значение логической , разрешаюшеи работу заторможенного генератора 54 импульсов (элементы 54- 544,). Генератор работает независимо от дальнейшего состояния счетчика до появления сигнала логической "1" на коллектор транзистора 524, Импульсы этого генератора частотой б кГц укорачиваются до .150 мкс дифференцирующей цепью 489 (43 ) с целью разгрузки усилителя мощности, выполненйого на транзисторе 48 . При этом импульсы приобретают имйульсную оптимальную для управления форму, крутой фронт и пологий спад.Укороченные импульсы усиливает лишь тот усилитель, на базе транзистора которого отсутствует закрывающее отрицательное напряжение диодов 51 и 51. Поэтому из двух встречно- параллельно включенных тиристоров 9и 9 или 9 и 9, или 9 и 9 отк. - рывается тот, у которого в рассматриваемый полупериод напряжение на аноде по отношению к катоду положительное. В конце полупериода тиристор закрывается, в очередной полупериод светового напряжения открывается другой тиристор из пары тиристоров,Для защиты от электродвижущей силы самоиндукции обмоток импульсных трансформаторов 48они шунтированы: первичная - цепью диод 48, резистор 48, вторичная - цепью резистор 18, светодиод 48, который сигнализирует об исправности канала управления.Диод 48 и конденсатор 48 из пачки высокочастотных импульсов формируют один импульс с высокочастотной составляющей, что обеспечивает надежное включение тиристоров при индивидуальной характеристике нагрузкиДлительность импульсов равна длительности открытого. состояния тиристоров, что исключает самопроизвольное их включение при прерывистом характере нагрузочного тоха, что характерно для газоразрядных облучателей 1 О.Перемещением подвижного вывода резистора 46, из крайнего левого положения в крайнее правое при работе микродвигателя 30 узла 7 смешения фазы открытия тиристоров угол открыо тия тиристоров меняется от 90 до 0 а напряжение меняется от 110 до 220 В, Значения номинального и минимального напряжений устанавливаются перемещением эадатчиков 14 и 12 и фиксациейиХ в заданном положении, исходя изтехнической характеристики облучателей.При подаче на облучатели 10 к минального напряжения 220 В в труЬке5возникает дуговой разряд в парахртути, создающий интенсивное ультраЩолетовое излучение, которое, воздействуя на люминофор баллона,преобразуется в видимый свет. Для запускаЦугоразрядпых облучателей применяетоя стандартная пускорегулирующая аппаратура. Процесс запуска длится дополного испарения ртути 15 - 20 мингри номинальном напряжении, послеего разряд между электродами станоится устойчивым и сопровождаетсяЙоминальной светоотдачей. При напряении ниже номинального облучателя9 е запускаются (не возникает дуговойразряд). После запуска облучатели 10огут работать при напряжении нижеоминального до 15%. При этом потреб,ляемая ими мощность и облучение сниМаются от 100 до 50%. Так как приониженном напряжении запуск облуча;телей невозможен независимо от команд,поступающих от датчика 4,. блок 8 импульсно-фазового управления контактом 22 задержки смещения фазы открыйтия тиристоров размыкается на всевремя запуска облучателей 10, резистор 46 полностью включается, фазаоткрытия тиристоров становится равной35нулю и на облучатели подается номинальное напряжение.К моменту замыкания контакта 2на датчик 4 облучения действует суммарное облУчение РЕ и Р(Ре), 40поэтому по команде усилителя-демодулятора 6 подвижный вывод переменногорезистора 46 перемещается в положе 6ние, при котором блок 8 импульсноФазового управления обеспечивает наибольшее значение искусственного облучения, Так как контакт 22разомкнут,эти команды на тиристоры 9 1 - 9 непоступают. После размыкания контакта22 начинается переходный процесс и2тиристоры выводятся на открытие притакой фазе, которая обеспечивает сум.марное облучение, установленное задатчиком 11,Если установившийся режим насту 15пает при номинальном напряжении,перемещение подвижного вывода резистора 466 прекращается, так как движением вала микродвигателя 30 контакт 14 задатчика номинального напряжения размыкается и микродвигатель отключается, чем обеспечивается защита резистора от поломок. Второе крайнее положение подвижного вывода этого резистора ограничено положением задатчика 12,При дальнейшем увеличении естественного облучения и работающих при минимальном напряжении облучателях суммарное облучение Ри Ре(11) превысит заданное задатчиком 11 значение. 3 этом случае срабатывает отключающий блок 16, второй датчик 58 облучения (фоторезистор) которого контролирует естественное облучение. Когда оно достигает заданного значения, фоторезистор 58 изменяет свое сопротивление настолько, что падение напряжения на нем превысит порог срабатывания транзистора 60 1, открывает - ся тиристор 60 и удерживается в этом состоянии за счет постоянного анодного тока. Этот ток вызывает отпирание симистора 55 и контакт 16обеспечивает катушку 21 реле включения. В результате отключаются реле 22 и промежуточное реле 23, так как контакты 21 и 21 после истечения выдержки , размыкаются. Контакты 232- 23 Т раз каются, разрывая цепь ае управляющих электродов тиристоров 9- 96, и облучатели 10 отключаются от питающей сети.Открывшийся тиристор 60через резисторы 60 и 601 уменьшает порог срабатывания транзистора 601, что создает зону нечувствительности между срабатыванием реле 16 1. До тех пор, пока падение напряжения на фоторезисторе 58 будет выше порога срабатывания транзистора 60, конденсатор 604, будет периодически заряжаться и разряжаться. Через резистор 60 о каждый полупериод подзаряжается конденсатор 60, разряжающийся в промежутках между отпираниями. тран" зистора 60 на резистор 60 и через катод, управляющий электрод симистора 55 и резистор 60 . Постоянная времени цепочки К 60С 604 почти на ,два порядка меньше, чем постоянная времени цепочки К 6011 С 60 у, а порог срабатывания транзистора 60 с помощью делителя напряжения на резисторах 60 9 и 60устанавливается заведомо меньшим, чем порог отпускания транзистора 60,задаваемого по 1612275 1820 25 30 40 55 тенциометром 599. До тех пор, пока конденсатор 607 периодически подзаряжается, транзистор 60 не отпираетгся. Когда падение напряжения на фоторезисторе 58 снизится ниже порога открытия транзистора 60, конденсатор 607 перестает подзаряжаться.Как только он разрядится на величину, равную порогу срабатывания транзистора 60 г, последний отпирается, пропуская импульс тока, заряжающий конденсатор 60 , последний отпирается, пропуская импульс тока, заряжающий конденсатор 607. За счет падения напряжения на резисторе 60 и напряжения на конденсаторе 60 7 тиристор 60 закрывается. Закрывается и симистор 55, отключая реле 16. Через открывшийся транзистор 60 , диод 60 г и резистор 60 протекает ток, удерживающий транзистор 60 г в открытом состоянии, и конденсатор 607 остается заряженным.При повторном открытии тиристора 60 через диод 60 шунтируется переход эмиттер-база транзистор 60 и последний запирается, а потенциалом на эммитере транзистора 60 г закрывается диод 60 4 . Поскольку порог отпирания транзистора 60 г за счет подключения его базы к делителю напряжения на резисторах 60и 60 всегда меньше порога срабатывания транзистора 60, диод 60 4. заперт и транзистор 60 г не срабатывает. Резистор 60 14. обеспечивает термокомпенсацию порога срабатывания, а конденсатор 60 повышает помехозащпценность схемы.Настройка отключающего блока 16 для конкретного фоторезистора 58 осуществляется последовательным изменением сопротивления 59 и 594.при установке задатчика (потенциометр 59) облучения на минимальное и максимальное значения для значе- . ний сопротивления второго датчика 58, соответствующего этим облучениям.Значение требуемого облучения Ре(С) устанавливается потенциометром 59, изменение зоны нечувствительности- переменным резистором 60 э . Значение облучения ГЕ, при котором происходит отключение облучателей 10, выбирается и настраивается таким, чтобы при отключении облучателеч 10 не проис-. ходило их повторное включение за счет скачкообразного изменения сум 10 15 35 45 .50 марного облучения, что исключает колебания при работе устройства.Понижение естественного облучения во второй половине дня приводит к повторному включению облучателей после срабатывания реле 16 в порядке,обратном приведенному.Ложные срабатывания устройства при кратковременных увеличениях естественного облучения, что может иметь место при разрывах облачности,вспышках, молнии, и т.п, исключаются задержкой с, реле 21 включения, которое независимо от команды на отключение, поступившей на обмотку 21, не размыкает контакты 21 г и 21. Они размыкаются, если увеличившееся суммарное облучение будет оставаться дольше, чем время задержки ь, ./Имитация естественного изменения облучения в течение светового дня при туманной и облачной погоде, а также в зимнее время при короткой продолжительности естественного облучения,осуществляется задатчиком 11 и его приводом 2, которые работают следующим образом. При замыкании контакта 1 г задатчика 1 продолжительности облучения напряжение подается на обмотку 17 реле 17 времени. Одна программа этого реле настраивается на управление контактом 17 , а вторая - контактом 17 э. При замыкании контакта 17 реверсивный микродвигагтель 18 врашает вал в том направлении, при котором подвижный вывод переменного резистора задатчика 11 интенсивности облучения перемешается в сторону увеличения до максимального. Ход подвижного вывода резистора ограничен вкрайнем положении микровыключателем 19, контакт которого, размыкаясь, отключает микро- двигатель, После этого контакт 17 размыкается и остается в этом состоянии до утра следующих суток. В вечернее время отключается контакт 17, микродвигатель реле 17 времени реверсируется и имитация захода. солнца осуществляется в обратном порядке. При этом ход подвижного вывода переменного резистора 11 ограничен конечным микровыключателем 20.По окончании светового дня задатчик 1 продолжительности облучения контактом 1 отключает устройство от сети и все элементы цепей управления остаются подготовленными к ими

Смотреть

Заявка

4612564, 05.12.1988

КИРОВСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

ПАНКРАТОВ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ, СТЯЖКИН ВАСИЛИЙ ИВАНОВИЧ, КОРКИН ВИКТОР ИГНАТЬЕВИЧ, БРИТВИН ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ, ВЕРЕЩАГИН СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05B 19/04

Метки: облучения

Опубликовано: 07.12.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/16-1612275-ustrojjstvo-dlya-regulirovaniya-oblucheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для регулирования облучения</a>

Похожие патенты