261520

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 26 Б 20 Союа Советских Социалистических Республиксоединением заявки М Комитет по делам аобретеиий и открытий при Совете Мииистрое СССРиоритет Опубликовано 13.1,1970, Бюллетень5Дата опубликования описания 12,Ч.1970 Авторзобретен Г. Тихомиров союзный научно-исследовательски явитель ститут токов ВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММНОГОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ СТРОЙСТВО ДЛ РЕГУ2 Известны устроиства для автоматического программного регулирования напряжения на индукторе высокочастотной индукционной установки, содержащие блок измерения напряжения на индукторе, интегрирующий и дифференцирующий контуры, выполненные на резисторах и конденсаторах, блок программирования, выполненный на переменных резисторах, усилитель с задатчиком уровня стабилизированного напряжения и исполнительный блок, управляющий источником напряжения высокой частоты. Однако, когда такие устройства для получения высокой точности стабилизации напряжения имеют высокий коэффициент усиления (коэффициент обратной связи), то система становится неустойчивой, т. е. неработоспособной, Чтобы сделать ее работоспособной, в систему необходимо ввести не только элементы, изменяющие коэффициент обратной связи, но еще и элементы коррекции, что значительно усложняет устройство.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что блок программирования подсоединен параллельно резистору дифференцирующего контура.Такое выполнение позволяет упростить устройство.На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема исполнительного блока управляемого выпрямителя; на фиг. 3 - принципиальная схема широтно-импульсного модулятора; на фиг, 4 - принципиальная схема транзисторного усилителя постоянного то ка с задатчиком; на фиг. 5 - схема блокаизмерения напряжения с фильтром, интегродифференцирующего контура и блока ввода программы.Устройство содержит индуктор 1, машинный 10 генератор тока высокой частоты 2 с обмоткойвозбуждения 3, компенсирующие емкости 4 и согласующий трансформатор б (элементы 4 и б могут отсутствовать), блок измерения напряжения, включающий в себя высокочастот ный измерительный трансформатор б, однополупериодный выпрямитель 7 и КС-фильтр 8, интегро-дифференцирующий контур 9 с блоком программирования 10, транзисторный усилитель 11 с переменными сопротивлениями 12 20 уставки уровня стабилизированного напряжения, широтно-импульсный модулятор 18, два мостовых выпрямителя на полупроводниковых диодах 14 и управляемый выпрямитель 15.Управляемый выпрямитель собран в одном 25 блоке с трансформатором 1 б, необходимымдля согласования параметров обмоток возбуждения различных машинных генераторов с напряжением сети, и имеет мостовую схему из двух неуправляемых 17 и двух управляемых 30 18 вентилей-тиристоров, Вентили защищеныразрядными КС-цепочками 19. Параллельно обмотке возбуждения включен обратный диод 20. Защита по току выполнена при помощи плавкого предохранителя 21.Для управления тиристорами применен широтно-импульсный модулятор 18. Он состоит из генератора пилообразного напряжения на одном транзисторе 22 с зарядной КС-цепочкой, элемента сравнения 28 пилообразного и управляющего напряжений в виде постоянного сопротивления, импульсного усилителя 24 на трех транзисторах и электронного ключа-коммутатора 2 б на две цепи на двух транзисторах,Управляющее напряжение поступает с двух- каскадного транзисторного усилителя 11, собранного по балансным схемам для уменьшения дрейфа нуля. Первый каскад 2 б на двух транзисторах с общим коллектором является согласующим, так как имеет сравнительно большое входное сопротивление, Он включает задатчик из последовательно соединенных кремниевых стабилитронов, термостабилизированных также стабилитроном 27, и систему из двух выносных переменных сопротивлений 12. Второй каскад 28 на двух транзисторах с общими эмиттерами является усилительным, Термостабилизация каскада выполнена при помощи обратных связей по току и напряже 1нию. Питание стабилизировано одним кремниевым стабилитроном 29. Нагрузкой второго каскада служит сопротивление элемента сравнения 28 широтно-импульсного модулятора.Программирующий блок 10 состоит из системы переменных сопротивлений 80 и 81, коммутируемых нормально открытыми 82 и нормально закрытыми 88 блок-контактами реле, которые входят в систему автоматики нагревательной установки. Этот блок подключен параллельно резистору 84 интегро-дифференцирующего контура 9,Устройство раоотает следующим образом.К базе транзистора 22 генератора пилообразного напряжения через логическую цепочку на двух диодах подаются две полуволны напряжения сети в запирающей полярности и отпирающее напряжение смещения. Этот узел рассчитан так, что время закрытого состояния транзистора в 9,5 раз превышает время открытого,Когда транзистор закрыт, происходит заряд конденсатора от источника питания, а когда открыт - разряд по цепи эмиттер в коллект. В результате на выходе транзистора 22 образуется напряжение пилообразной формы отрицательной полярности. Оно сравнивается в элементе 28 с положительным запирающим напряжением управления, поступающим с выхода усилителя 11. Отрицательная часть этих двух напряжений открывает первый транзистор импульсного усилителя. Он работает в режиме переключения, поэтому, когда первый транзистор открыт, второй - закрыт, а третий - открыт. По мере увеличения управляющего напряжения момент открытия первого (и 5 1 О 15 ю 25 зо 35 ао 45 50 55 60 5 третьего) транзистора сдвигается в сторонузапаздывания. Импульсы с удвоенной частотой сети распределяются электронным ключом-коммутатором 2 б в две цепи управлениявыпрямителя 1 б.Электронный ключ коммутирует логическаясхема на двух диодах, отпираемых и запираемых сетью со сдвигом в 180 эл. град. В соответствии с этим передние фронты импульсов,поступающих в цепи управления выпрямителя15, сдвигаются в сторону запаздывания по мере увеличения управляющего напряжения, выдаваемого усилителем 11,Высокочастотный сигнал от индуктора 1 через измерительный трансформатор б поступает (фиг. 1 и 5) в выпрямитель 7, фильтр 8 иинтегро-дифференцирующий контур 9. Контур9 вводит интегральную и дифференциальнуюпоправки, а блок 10 ослабляет сигнал постоянного тока. Полученный сигнал поступает навход усилителя 11, где вырабатывается рассогласование, так как первый каскад имеет задатчик на кремниевых стабилитронах. Рассогласование можно изменять при помощи потенциометров сопротивлений 12, Рассогласованиеусиливается вторым каскадом и поступает вширотно-импульсный модулятор 18.Если по какой-либо причине напряжение наиндукторе возрастает, увеличиваются рассогласование и управляющее напряжение, поступающее на модулятор 18. Передний фронт импульсов на выходе его и управляемые вентилисдвигаются в сторону запаздывания, Управляемые вентили выпрямителя 1 б открываютсяпозже, напряжение обмотки возбуждения 3 генератора 2 и, следовательно, высокочастотныенапряжения на индукторе 1 понижаются. Приповышении напряжения на индукторе происходит обратное.Плавное регулирование напряжения на индукторе осуществляется изменением уставкипотенциометров сопротивлений 12. Это меняет рассогласование, вырабатываемое первымкаскадом усилителя 11 и, в конечном счете,приводит к сдвигу импульсов, поступающих навыпрямитель 1 б, в сторону запаздывания илиопережения.Дискретное изменение программы при помощи блока 10 также определяется соответствующим сдвигом импульсов, поступающихна выпрямитель 15. Этот сдвиг вызывается ослаблением или усилением сигнала постоянноготока на входе усилителя 11.В результате подключения блока программирования 10 параллельно резистору 34 интегро-дифференцирующего контура одновременно с изменением коэффициента обратнойсвязи изменяется корректирующее воздействиеи устройство при высокой точности регулирования упрощается,Предмет изобретенияУстройство для автоматического программного регулирования напряжения на индукторе высокочастотной индукционной установки,содержащее блок измерения напряжения на индукторе, интегрирующий и дифференцирующий контуры, выполненные на резисторах и конденсаторах, блок программирования, выполненный на переменных резисторах, усилитель с задатчиком уровня стабилизированного напряжения и исполнительный блок, управляющий источником напряжения высокой частоты, отличающееся тем, что, с целью упрощения, блок программирования подсоединен 5 параллельно резистору дифференцирующегоконтура,. Пейсоченко Техред Т. П. Курилко Корректор Н, А. Митрохина дактор ипография, пр. Сапунова,Заказ 110312 Тираж 500ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и откМосква, Ж, Раушская Подписноетнй при Совете Министров СССРбд, 4/5