Устройство управления мощностью исполнительного элемента

Сеез Сфветсннх Сецналнстнчвсннх Республнн(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио дмам изобретений и открытийДата опубликования описания 050479(72) Авторы изобретения А.М.Леновенко, М.И.Осыка, Я,М.Оверко и В.И.Чертов Львовский ордена Ленина государственный университет им. Ивана Франко(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА Я ь Изобретение относится к разделу технической Физики и может быть использовано в бесконтактных схемах управления, позволяющих регулировать мощность исполнительных элементов, например, управление углом включения тиристоров.Известны устройства управления мощностью исполнительных элементовР в которых поддерживается температура в многоместном т .рмостате(1)Однако, такие устройства работоспособны только при частоте питающей сети, на которую они рассчитаны, чаще всего 50 Гц. При значительных изменениях частоты питающей сети схемы неработоспособны и требуют специальной перестройки, что в реальных условиях эксплуатации не всегда возможно (например, при дистанционном управлении)Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является терморегулятор, в котором использована схема Фазового управления мощностью исполнительного элемента, состоящая из последовательно соединенных дифференциального усилителя, выход которого через реле времени. соединен со входом запуска импульсов на однопереходномтранзисторе и схемы синх"ронизации, выход которой соединен сэлектронным ключом реле времени (2),Так как напряжение включения Формирователя импульсов на однбпереходномтранзисторе величина постоянная, тоизвестное устройство управления мощностью исполнительного элемента непозволяет обеспечить независимостьего от частоты напряжения питания.При изменении частоты питающей сети,вследствие изменения угла включениятиристора, схема не работает.Недостатком этого терморегулятораявляется зависимость угла включениятиристора Э , а, следовательно, веоличины мощности, поступающей в нагрузку, от частоты Питающего напря"жения,Например, если схема рассчитанана рабочую частоту 50 Гц, то она неработает при подключении ее к питающей сети с частотой 400 Гц. Зависимость угла включения тиристора отпараметров рассматриваемой схемы можно представить выражениеми (1)сыо 11 упргде 8 - угол включения тиристора 1к - коэФфициент, учитывающий постоянные множителиу - круговая частота напряжения питающей сети;и- порогоное напряжение включения формирователя выходных импульсов0 - напряжение смещения дифференциального усилителяУ,р управляющее напряжение.Угол 8 не может принимать отрица"отельное значение, так как схема синх 10 ронизации через каждый промежуток времени Т/2 возвращает систему н исходное состояние.Исходя иэ выражения (1), угол включения,.тиристора 0 равен нулю 5 при 11.При этом мощностьсмо упрв нагрузку поступать не будет.В схеме прототипа в качестве формирователя выходных импульсов использован импульсный генератор на однопе- реходном транзисторе, для которого п=сопя 1. Учитывая это, иэ выражения (1) следует, что при О сопяТ, (1 см =сопя 1, О,=сопят, существует пропор" 25 циональная эанисимость угла нключения тиристоров от частоты питающего напряжения.Цель предлагаемого изобретения - получение независимости угла включе ния исполнительного элемента от час" тоты его напряжения питанияДля этого к инверсному входу Формирователя выходных импульсов подключен задатчик порога срабатывания, 35 состоящий из электронного ключа, преобразователя частоты напряжения и пикового детектора, причем выход схемы синхронизации одновременно под" ключен к электронному ключу задатчи ка порога срабатывания.На чертеже представлена.электрическая схема устройства управления мощностью исполнительного элемента, содержащая дифференциальный усилитель 1, реле 2 времени, формирователь 3 выходных импульсов, схему 4 синхронизации, задатчик 5 порога срабатывания. Выход Формирователя выходных импульсов является входом устройства.Работа схемы заключается в том, что управляющее напряжение подается на вход дифференциального усилителя 1 через реле 2 времени, состоящее иэ генератора пилообразного напряжения и электронного ключа, поступает 55 на вход формирователя 3 выходных импульсов. Формирователь 3 выходных импульсов построен,по регенеративной схеме, которая дает возможность регулировать его порог срабатывания. Порог срабатывания формирователя выход ных импульсов 3 регулируется напряжением преобразователя частота-напряжение задатчика 5 порога срабатывания, зависящего от частоты питающей сети. Анализируя выражение (1) для углавключения 8 тиристора, видно, чтооизменяя пороговое напряжение и фор,мирователя выходных импульсов йо закону изменения частоты питающей сети, можно получить угол включения исполнительного элемента, не занисящий от частоты питающей сети. Исходя из схемы, пороговое напряжение формирователя выходных импульсов можно записатьО 1 с 1.г( цйСи(2) гдето СОЕЙ- ток заряда конденсатора)ы - круговая частота питающей сети.подставляя значение (2) в выражение (1), получим01 й4 К 3161(3)СмО Цпр 4 смо упр)т.е. с помощью предлагаемой схемы устраняется зависимость угла нключения исполнительного элемента от частоты питающей сети.Формула изобретения1. Устройство управления мощностью исполнительного элемента, содержащее дифференциальный усилитель, выход которого через реле времени соединен со входом запуска формирователя выходных импульсов и схему синхронизации, выход которой соединен с электронным ключом реле времени, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения независимости угла включения исполнительного элемента, от частоты его напряжения питания, оно содержит задатчик порога срабатывания, вход которого подключен к выходу схемы синхронизации,а выход - ,к инверсному входу формирователя выходных импульсов.2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что задатчик порога срабатывания содержит электронный ключ, преобразователь частота-напряжение и пиковый детектор.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Багаев В.П., Фромберг Э.М.,Кузнецов В.А. О повышении точностиподдержания температуры в многоместном термостате, Вопросы радиоэлектроники, вып. 3, 1971, сер. ТРТО,с, 86-90,2. Караиванов С., Маринов М.,Канети В.Терморегулятор, Радио,телевиэия, электроника, Болгария,1976, 97, с. 16-17.656031 Составитель Т.РайковаРедактор Б.Павлов Техред Л.АлФерова Корректор И.Ряш Заказ 1518/38ЦЗИИПИ Т о 13035, Мос филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4 осударственн ам изобретен а, Ж, Рау 1014ого коий и ошская Подптета СССРрытийб д, 4/5