Импульсный регулятор

, 64 ОЮ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.12.78(08 Е.8) по делам изобретений и открытий. П, Дмитрен 71) заявител 54) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТО Изобретение относится к автоматике и предназначено для автоматического регулирования различных параметров, например, тока электропривода измельчителей различных материалов, температуры и других электрических и неэлектрических величин.Известен регулятор загрузки измельчителей различных материалов, содержащий датчик тока, тиристорный коммутатор, блок управления последним и исполнительный механизм 11,Известен также регулятор, предназначенный для стабилизации различных параметров технологического процесса, содержащий датчик с измерительной схемой, электронный усилитель, релейное устройство и исполнительный механизм 12.Близким решением к изобретению является импульсный регулятор 13, содержащий трансформатор тока, подключенный к первой диагонали первого диодного моста, трансформатор, две вторичные обмотки которого подключены соответственно к первым диагоналям второго и третьего диодных мостов, первый и второй потенциометры с соединенными подвижными контактами, подключенные соответственно к вторым диагоналям первого и второго диодных мостов, три транзистора с КС-контурами в цепях эмиттеров, базы которых соединены соответственно с управляющими электродами первого, второго и третьего тиристоров, причем аноды первого и второго тнристоров подключены соответственно к управляющим 5 электродам первого и второго симисторов,подключенных между обмоткой исполнительного электродвигателя и источником переменного напряжения, а также делитель напряжения, подключенный и КС-контурам 10 первого и третьего транзисторов, причемсредняя точка делителя напряжения соединена с подвижным контактом третьего потенциометра, подключенного к второй диагонали третьего диодного моста.15 Целью изобретения является повышениеточности и расширение диапазона регу.шрования. Для достижения этон цели регулятор со держит четвертый и пятый транзисторы сКС-контурами в цепях эмнттеров, четвертый тиристор и четвертый потенцпомстр, подвижный контакт которого подключен к КС-контуру четвертого транзистора, база 25 которого подключена к управляющему электроду четвертого тиристора, анод которого соединен с эмиттером второго транзистра и с анодом третьего тпрпстора, а КС-контур пятого транзистора подключен к базам пер вого, второго и третьего транзисторов,31.а чертеже приведена принципиальная электрическая схема регулятора.Регулятор содержит схему сравнения напряжений датчика тока, представляющего собой трансформатор тока 1, нагруженный резистором 2, первый диодный мост 3 с конденсатором фильтра 4; источник опорного напряжения, образованный вторичной обмоткой 5 трансформатора 6, вторым диодным мостом 7 и опорными диодами 8; источник постоянного напряжения, составленный вторичной обмоткой 9 трансформатора 6. трстьим диодным мостом 10, конденсатором фильтра 11 и опорным диодом 12; перьый, второй, третий и четвертый потенциометры 13, 14, 15, 16; пороговые элементы в виде первого, второго, третьего и четвертого транзисторов 17, 18, 19, 20 с КС-контурами в цепях эмиттеров, состоящими из резисторов и конденсаторов 21, 22; 23, 24, 25, 26, 27, 28; многостабильный триггер с общим анодным резистором 29, состоящий из первого, второго, третьего и четвертого тиристоров 30, 31, 32, 33, резисторов 34, 35, 36 электромагнитного реле 37 и конденсаторов 38, 39, 40, 41, разделительные диоды 42, 43, 44, 45, 46; релаксационный генератор, образованный пятым транзистором 47, КС-контуром на резисторе 48 и конденсаторе 49 и резистором 50, к которому подсоединены резисторы 51, 52, 53, 54, подключенные к базам транзисторов 17 - 20; исполнительный электродвигатель 55 с фазосдвигающим конденсатором 56, первый и второй симисторы 57, 58, делитель напрякения на резисторах 59, 60, потенциометры 61, 62, 63, 64, служащие для корректировки порогов срабатывания транзисторов и конденсаторы 65, 66, предназначенные для защиты схемы регулятора от помех.Регулятор питается от источника переменного напряжения 67,Работает регулятор следующим образом, При помощи трансформатора тока 1, первого диодного моста 3 и конденсатора фильтра 4 контролируемый ток преобразуется в выпрямленное напряжение, которое сравнивается со стабилизированным напряжением постоянного тока, снимаемым с потенциометра 14. Ллгебраическая сумма измеряемого и опорного напряжений при помощи резисторов 59 и 60 складывается с напряжением смещения, снимаемым с потенциометра 15. Напряжение смещения устанавливается такой величины, чтобы порог срабатывания транзисторов 17 и 19 был выше этого напряжения на зону нечувствительности регулятора. К потенциометру 15 и резистору 59 подключен КС-контур 21, 22, а к этому потенциометру и резистору 60 подключен КС-контур 23, 24. Параллельный КС-контур 27, 28 непосредственно подключен к стабилизированному опорным диодом 12 источнику постоянного напряжения, 6402 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 54Параллельно потенциометру 15 и рези. стору 60 подсоединен потенциометр 16, к которому подключен КС-контур 25, 26, установленный в цепи эмиттера транзистора 20, При включении регулятора в сеть через конденсатор 28, эмиттер-базу транзистора 18 и резисторы 52 и 50 проходит зарядный импульс конденсатора 28, под действием которого отпирается отключающий тири- стор 31 триггера. Конденсатор 28 через разделительный диод 43 подключается к открытому тиристору 31 и поддерживается в заряженном состоянии до тех пор, пока тиристор 31 открыт. Если стабилизируемый ток ниже заданной величины, то суммарное напряжение на потенциометре 15 и резисторе 59 превысит напряжение отпирания транзистора 17. Под действием этого напряжения через резистор 21 заряжается конденсатор 22, и как только напряжение на нем превысит порог срабатывания 1, конденсатор 22 разряжается через транзистор 17 на резисторы 51 и 50. Отпирается тиристор 30, который через резистор 34 открывает симистор 57, Электродвигатель 55 начинает вращаться в сторону, вызывающую увеличение контролируемого тока. Одновременно за счет общего резистора 29 и конденсаторов 38 и 39 закрывается тири- стор 31. Пока открыт тиристор 30, конденсатор 22 через диод 42 разряжается на него.По истечении времени, определяемого постоянной КС-контура 27, 28, конденсатор 28 разрядится до напряжения отпирания транзистора 18. Последний отпирается, вызывая открытие тиристора 31, а за счет общего резистора 29 и конденсаторов 38 и 39 закрытие тиристора 30 и симистора 5. При этом электродвигатель 55 останавливается. Процесс периодического включения электродвигателя 55 повторяется до тех пор, пока регулируемый ток не достигнет заданной величины, т. е. напряжение на потенциометре 15 и резисторе 59 не снизится ниже порога отпирания транзистора 17,Время включенного состояния исполнительного электродвигателя 55 (импульса) может быть изменено резистором 27 и в процессе работы регулятора не меняется. Время паузы при отработке возмущений зависит от их величины, снижаясь с ростом амплитуды возмущения. При номинальном контролируемом токе включен тиристор 31, и исполнительный электродвигатель неподвижен.Когда значение регулируемого тока превысит заданное, суммарное напряжение на потенциометре 15 и резисторе 60 превысит порог срабатывания транзистора 19, и он начинает поочередно с транзистором 18 отпираться, вызывая кратковременное открытие тиристора 32 и симистора 58, и электродвигатель 55 вращается в обратную сторону (в сторону уменьшения стабилизи 64025110 руемого тока). Периодическое включение исполнительного электродвигателя 55 происходит до тех пор, пока регулируемый ток не снизится до заданной величины. Как и при недогрузке, время паузы между включениями электродвигателя зависит от степени перегрузки, логарифмически уменьшаясь при ее увеличении. Потенциометром 14 устанавливается заданное значение тока регулирования, а с помощью потенциометра 15 - зона нечувствительности регулятора.В случае если регулируемый ток значительно превысит допустимое значение (достигнет величины тока перегрузки), через резистор 25 заряжается конденсатор 26 до напряжения отпирания транзистора 20. Последний отпирается, вызывая открытие тиристора 33 и включение реле 37. Реле 37 выключает электродвигатель питателя (на фиг. не показан), полностью прекращающий подачу перерабатываемого продукта в измельчитель. Через диод 46 тиристор 33 вызывает отпирание симистора 58, который включает электродвигатель 55 в сторону уменьшения подачи продукта в измельчитель. Остановка питателя необходима при пуске электродвигателя измельчителя, аварийных снижениях напряжения питания и в других аварийных режимах работы измельчителя.Величина перегрузки, при которой срабатывает реле 37, устанавливается с помощью потенциометра 16, Для исключения периодического срабатывания реле 37 за счет разряда конденсатора 28 на резистор 27 и отпирания транзистора 18 и тиристора 31 служит разделительный диод 45, подключенный к аноду тиристора ЗЗ.При снижении тока электродвигателя измельчителя ниже минимально заданного значения срабатывают транзистор 17 и тиристор 30, вызывая отключение тиристора 33, симистора 58 и реле 37. Реле включает питатель, а симистор 57 периодически включает электродвигатель 55 в сторону увеличения регулируемого тока.Для повышения точности работы и чувствительности регулятора в него введен релаксационный генератор на транзисторе 47. Импульсы, генерируемые последним с частотой, значительно превышающей частоту переключений тиристоров триггера, подаются в цепи баз транзисторов 17 - 20. Это позволяет резко уменьшить ток утечки транзисторов в зоне напряжения их переключения и тем самым обеспечивает стабилизацию порогов их срабатывания при увеличении постоянной времени КС-контура, установленных в цепи эмиттеров этих транзисторов.Импульсный режим работы регулятора обеспечивает устойчивое регулирование да 15 20 25 30 35 40 45 50 55 б 0:ке при значительном запаздывании, когорос может иметь место в системе питательизмельчитель. 11 зменение скважности импульсов в широких пределах, обеспечиваемое регулятором, позволяет применять исполнительные электродвигатели с редукторами, имеющими различное передаточное отношение. Формула изобретения Импульсный регулятор, содержащий трансформатор тока, подключенный к первой диагонали первого диодного моста, трансформатор, две вторичные обмотки которого подключены соответственно к первым диагоналям второго и третьего диодных мостов, первый и второй потенциометры с соединенными подвижными контактами, подключенные соответственно к вторым диагоналям первого и второго диодных мостов, три транзистора с ЯС-контурами в цепях эмпттеров, базы которых соединены соответственно с управляющими электродами первого, второго и третьего тиристоров, причем аноды первого и второго тиристоров подключены соответственно к управляющим электродам первого и второго спмисторов, подключенных между обмоткой исполнительного электродвигателя и источником переменного напряжения, а также делитель напряжения, подключенный к КС-контурам первого и третьего транзисторов, причем средняя точка делителя напряжения соединена с подвижным контактом третьего потенциометра, подключенного к второй диагонали третьего диодного моста, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона регулирования, он содержит четвертый и пятый транзисторы с КС-контурами в цепях эмиттеров, четвертый тиристор и четвертый потенциометр, подвижный контакт которого подключен к ЯС-контуру четвертого транзистора, база которого подключена к управляющему электроду четвертого тиристора, анод которого соединен с эмиттером второго транзистора и с анодом третьего тиристора, а КС-контур пятого транзистора подключен к базам первого, второго, третьего и четвертого транзисторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР275204, кл. Н 02 Р 7/64, 1968,2. С. Л. Попков, Автоматическое регулирование и управление процессами переработки зерна, изд. Колос 1972, с. 160 - 167, рис. 83.3. А. И. Москаленко, Новое в автоматизации зерноперерабатывающих предприятий, изд. Колос, 1974, с. 112 в 1, рнс. 38.64025 Составитель В. Певзнер Техред Н. Рыбкина Корректор Е. Хмелева Редактор Ю.Челюканов Заказ 2215/4 Изд. Мз 776 Тираж 1005 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5