Устройство для управления вентилем

СОЮЗ СОВЕТСКИХОЙИ ЛОМЕСИ ИКРЕСПУБЛИК.,801107230 А ЗСЮ 02 М 1/08 Н 02 Р 13/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13, ц БИВДИИЕЫА К АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) В.А. Скар;кепа и Н.А, Оболенцев (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50"летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 873353, кл. Н 02 М 5/22, 1979.2. Авторское свидетельство СССР Ф 699515, кл. Н 02 М 5/22, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЕМ, содержащее формирователь синхроимпульсов, триггер управления, предназначенный для соединения через ключ с управляющим электродом вентиля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью его упрощения и улучшения динамических характерис" тик, в него введены управляемый генератор пачки импульсов, вычитающий счетчик и элемент ИЛИ-НЕ, причем счетный вход вычитающего счетчика соединен с выходом управляемого генератора пачки импульсов, параллельные входы поразрядно соединены с шинами кода интервала регулирования,параллельные выходы - с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к входу "Установка "1" триггера управления и входу записи вычитающего счетчика, выход формирователя синхроимпульсов соединен с входом "Установка 0" триггера управления и тактовым входом управляемого генератора пачки импульсов, установочные входы которого соединены с шинами сигнала управления, управляемый генератор пачки импульсов включает в себя генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, второй вход которого соединен с прямым выходом тригге- ф ра, вход "Установка "1" триггера соединен с установочным входом счетчика и является тактовым входом управляемого генератора пачки импульсов, выход элемента совпадения соединен Я со счетным входом счетчика и является выходом управляемого генератора ффффф пачки импульсов, информационные вхо- ффффф ды счетчика являются информационными (,) входами управляемого генератора пач- еь, ки импульсов, а выход счетчика со- ф) единен с входом "Установка "0" триг- фр гера. Ю110721Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве импульсного регулятора мощности электротермических установок, подключенных к сети переменного тока,Известно устройство для импульсногорегулирования мощности переменноготока, регулирующие мощность изменением числа многократных подключенийнагрузки к сети со временем каждогоподключения, кратным целому числуполупериодов сетевого напряжения,в течение интервала импульсного регулирования. Устройство содержит формирователь синхроимпульсов, у которого вход связан с питающей сетью, выход - с входом счетчика, два накапливающих сумматора, своими выходамипоразрядно соединенные с первыми ивторыми входами компаратора, регистр,входы которого соединены с шинамисигнала управления, а выходы " с ин-"формационными входами первого суммато"ра, и логический элемент И, первыйвход которого соединен с выходомформирователя синхроимпульсов, второй вход - с выходом компаратора,а выход через ключ подключен к управляющему электроду вентиля, после"довательно с нагрузкой соединенногос питающей сетью, причем входы предва"рительной установки регистра и сумматоров соединены с выходом счетчика,тактовые входы первого и второго сумматоров - с выходами формирователясиихроимпульсов и элемента И соответственно, информационные входы второгосумматора - с шинами установки интервала регулирования 1.40Однако это устройство отличаетсябольшой сложностью из"за использова"ния двух накопительных сумматоров,разрядность каждого из которых определяется потребностью накапливать чис"45ло И 2, где Я - код числа длительностиинтервала регулирования, Схема самихсумматоров также отличается большойсложностью и болыним числом элемен"тов, Кроме того, так как управляющийсигнал устанавливается один раз втечение интервала регулирования, дина"мические характеристики устройстваневысоки из".за большого запаздывания,в пределе равного длительности интервала регулирования,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяустройство для импульсного регулиро" 30," 2вания мощности, содержащее устройство для управления вентилем, состоящее из последовательно соединенныхформирователя синхроимпульсов, счетчика такта, ключа управления вентилем,управляемого вентиля, счетчика длительности импульса мощности, счетныйвход которого соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, установочный вход - с выходом счетчика такта,а счетный выход - со входом "Установка "0" триггера определения длительности импульса мощности и триггерауправления, а также последовательносоединенных генератора импульсов,счетчика прямого пересчета и накопительного счетчика, причем вход разрешения записи счетчика прямого пересчета соединен с выходом счетчикатактов 121.Однако техническая реализацияизвестного устройства требует большого количества цифровых элементов,Кроме того, устройство имеет неудовлетворительные динамические характеристики при работе на малоинерционные объекты (т.е. такие объекты, постоянная времени которых соизмеримас длительностью интервала Тр ). Этообъясняется тем, что работа устройства программируется один раз в течение интервала регулирования Тр вЕго начале, в результате чего запаздывание устройства велико.Цель изобретения - упрощение устройства и улучшение его динамическиххарактеристик,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для управлениявентилем, содержащее формировательсинхроимпульсов, триггер управления,предназначенный для соединения черезключ с управляющим электродом вентиля, введены управляемый генераторпачки импульсов, вычитающий счетчики элемент ИЛИ-НЕ, причем счетныйвход вычитающего счетчика соединенс выходом управляемого генераторапачки импульсов, параллельные входыпоразрядно соединены с шинами кодаинтервала регулирования, параллельные выходы - с входами элемента ИЛИ-НЕ,выход которого подключен к входу"Установка "1" триггера управленияи входу записи вычитающего счетчика,выход Формирователя синхроимпульсовсоединен с входом "Установка "0" триггера управления и тактовым входомуправляемого генератора пачки импуль1107230 сов, установочные входы которого соединены с шинами сигнала управления, управляющий генератор пачки импуль,сов включает в себя генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера, выход "Установка + триггера соединен с установочным входом счетчика и является тактовым 10 входом управляемого генератора пачки импульсов, выход элемента совпадения соединен со счетным входом счетчика и является выходом управляемого генератора пачки импульсов, информаци оныне входы счетчика являются информационными входами управляемого генератора пачки импульсов, а выход счетчика соединен с входом "Установка 1 О" триггера. 20Яа фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для импульсного регулирования мощности; на фиг. 2 функциональная схема управляемого генератора пачки импульсов. 25Устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока содержит формирователь 1 синхроимпульсов, вход которого подключен к сети 2, а выход - к тактовому входу управля емого генератора 3 пачки импульсов и входу "Установка "О" триггера 4 управления, прямой выход которого через ключ 5 соединен с управляющим электродом вентиля б, последовательно с нагрузкой 7 соединенного с сетью 2.На установочные входы 8 управляемого генератора 3 пачки импульсов подается сигнал управления, а выход управляемого генератора 3 пачки им пульсов соединен с входом вычитающего счетчика 9, параллельные информационные входы которого поразрядно соединены с шинами 10 кода интервала регулирования, параллельные вы ходы - с входами элемента ИЛИ-НЕ 11, выход которого подключен к входу "Установка "1" триггера 4 управления и входу записи вычитающего счетчика 9,Управляемый генератор 3 пачки импульсов содержит (фиг. 2) автоколебательный генератор 12 импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента 13 совпадения, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 14, причем тактовый вход управляемого генератора 3 пачки импульсов соединен с входом "Установка " 1" триггера 14 и установоч 4ным входом счетчика 15, выход элемен. та 13 совпадения соединен со счетным входом счетчика 15 и является в то же время выходом генератора пачки импульсон, а информационные входы счетчика 15 являются информационными входами управляемого генератора пачки импульсов. Кроме того, выход счетчика 15 соединен с входом "Установка "О" триггера 14.Триггеры 4 и 14 - КБ-триггеры, в качестве которых можно использовать микросхему К 155 ТМ 2.Счетчики 9 и 15 могут быть выполнены на основе вычитающих счетчиков, имеющих входы параллельной записи в каждый разряд, вход управления записью. параллельные выходы из каждого разряда, счетный вход и выход для счетчика 15. Ключ 5 - импульсный усилитель, который может быть выполнен, например, по схеме импульсного усилителя с трансформаторным выходом.Автоколебательный генератор 12 может быть выполнен по схеме блокинггенератора или мультивибратора.Устройство работает следующим образом.При включении питания и автоматической установке при этом вычитающе го счетчика 3 в нулевое состояние на выходе элемента ИЛИ-НЕ 11 появляется сигнал логическая "1", который устанавливает триггер 4 управления в единичное состояние. Этот же сигнал поступает На вход управления записьювычитающего счетчика 9, записываяУв него число, равное коду интерваларегулирования,С приходом первого синхроимпульса,соответствующего моменту переходачерез нуль сетевого напряжения, переключается триггер 4 управления,включая вентиль б, и в счетчик 15 управляемого генератора пачки импульсов записывается число, равное сигналу управления Х , По окончании этого импульса управляемый генератор 3пачки импульсов выдает пачку импульсов, число которых равно Ху.Управляемый генератор пачки импульсов работает следующим образом.По приходу синхронизирующего импульса с выхода формирователя 1 триггер 14 устанавливается в единичноесостояние исигналом со своего прямого выхода открывает элеменг 13 сов"падения для прохождения импульсовс выхода генератора 12 импульсов насывает триггер 4 управления, подготавливая его к срабатыванию от очередного синхроимпульса, и записывает в вычитающий счетчик 9 число Х.Остаток числа Хпосле обнуления вычитающего счетчика 9 вычитается из нового содержимого счетчика 9. Для нормальной работы схемы необходимо, чтобы время перезаписи информации в вычитающий счетчик 9 было меньше периода следования импульсов с выхода управляемого генератора 3 пачки импульсов.Таким образом, выполняется опеарация (М -) где а - число импульЬсов, прошедших в нагрузку, т.е. число единичных импульсов на выходе схемы ИЛИ-НЕ 11, Ь - число синхроимпульсов (при Ъ= Н, с" Х)В случае необходимости изменить сигнал управления Хз можно в любой момент. Так как в вычитающем счетчике 9 хранится информация о предыдущих операциях в виде остатка, точность работы схемы не теряется. 5 1107230 вычитающий вход счетчика 15. Содержимое счетчика 15 начинает уменьшаться до тех пор, пока он полностью не установится в нуль и при этом сигнал с выхода счетчика 15 переключает триг-ь гер 14 в нулевое состояние, элемент 13 совпадения закрывается. Таким образом, количество импульсов на выходе управляемого генератора 3 пачки импульсов равно значению сигнала Х, 1 О Эти импульсы вычитаются из содержимого вычитающего счетчика 9, т.е. выполняется операция (К-Хз). Если Ю ъ Х, то в вычитающем счетчике 9 остается остаток, дающий на выходе 15 элемента ИЛИ-НЕ 11 сигнал логическо" го О" и перебрасывание триггера управления 4 не произойдет и следующнй синхроимпульс не включит вентиль 6. Однако с этим импульсом уп равляемый генератор 3 вырабатывает пачку импульсов количеством Хз н снова выполняется операция (И-Хз)-Х) т,е. (ЫХ). Если Н С 2 Х , то в момент обнуления счетчика 9 на выхо де элемента ИЛИ-НЕ 11 появляется единичный импульс, который перебра1107230 каз 5772/39 Тираж 667 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушска