Задатчик интенсивности

, Бюллетень Мо 20 присоединением эаявк 02 Р 5/О ударственный комитет СССР о делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 30,05 53) УДК б 21. 316, .718,5(088,8) опубликования описания 30,05,80 2) Авторыиэобретени В.А. Романов, В.А,Городецкий, А.В. Тихонов и В, Н,Павлов Научно-производственное объедин ени фЭнергоцветмет 71) Заявите ЗАДАТЧИК ИНТЕНСИВНОСТИ Изобретение относится к электрбприводам, а именно к задатчикаминтенсивности, обеспечивающим преобразование быстро изменяющегося задающего сигнала в зависимое от времени напряжение постоянного тока,которое является заданием во временискорости электропривода.Известен эадатчик интенсивности, 1 Осодержащий соединенные последователь-.но операционный усилитель с регулируемым ограничителем в обратной связи с парафазными выходами, замкнутыес общей отрицательной обратнойсвязью, два компаратора и логическийэлемент И, выход которого связан суправляющим входом регулируемого ,ограничителя,а два входа - с выходамисоответствующих компараторов,причемвыход операционного усилителя подклю- Очен к неинвертирующему входу первогои к инвертирующему входу второгокомпаратора, а выход интеграторасвязан с инвертирующим входом первого 2и неинвертирующим входом второго компаратора 1),Это устройство позволяет получить .различные темпы разгона и торможения,однако не обеспечивает возможности ормирования многопериодных диаграмм выходного напряжения задатчика.Наиболее близким к предложенному т 1 о технической. сущности и по достигаемому результату является эадатчик интенсивности, содержащий входной усилитель с ограничением его выход" ного напряжения, интегрирующий усилитель с инвертирутощим и неинвертирующим выходами, цепь отрицательной обратной связи, охватывающей задаг-: чик, дополнительный усилитель с ограничением его выходного напряжения, два входа которого.подключенык дополнительному источнику напряжения и к выходу интегрирующего усилителя, а выход соединен со входом интегрирую. щего усилителя (21.Вместо интегрирующего усилителя с инвертирующим и.неинвертирующим выходом может быть использован интегрирующий усилитель с инвертирующим выходом и дополнительный инвертирую- щий усилитель. Это устройство также не обеспечивает возможности формирования многопериодных диаграмм выходного напряжения задатчика.Цель изобретения - обеспечение возможности формирования многопериодйых симметричных и несимметричныхдиаграмм выходного напряжения задатчика. Эта цель достигается тем, чтозадатчик интенсивности, содержащийвходной усилитель с включенным вцепь его обратной связи устройствомограничения напряжения, последовательно соединенные интегрирующий иинвертирующий усилители и цепь жесткойотрицательной обратной связи,-охватывающей задатчик, снабжен подключенным к выходу интегрирующего усилйтеля неинвертирующим релейным усилителем, включенными между выходомвходного усилителя и суммирующей точ кой интегрирующего усилителя основ ными цепями задания скорости изменения выходного напряжения задатчика,каждая из которых образована последовательно соединенными резистором идиодом, подключенными параллельно резисторам указанных основных цепей и 20выполненными в виде последовательносоединенных резистора и диода дополнительными цепями задания скорости изменения выходного напряжения задатчика, подключенными к точкам между резистором и диодом указанных осФновных и дополнительных цепей ключевйми элементами, при "этом" уйравляющиевходы ключевых элементов основныхцепей Задания скорости изменения выходного напряжения эадатчика соединены с выходом неинвертирующего релейного"усилителя, а управляющие входыдополнительных цепей задания скорости изменения выходного напряжениязадатчика соединеныс выходами интегрирующего и инвертирующего усилителя,На фиг,1 представлена функциональная схема предложенного задатчикаинтенсивности; на фиг.2 - диаграмма 40входного и частный случай диаграммывыходного напряжения, поясняющие" работу задатчика,Задатчик,интенсивности содержит .входной усилитель 1, с ключенным вцепи его обратной связи устройствомограничения напряжения 2, последовательно соединенные интегрирующий усилитель 3 с включенным в цепи егообратной связи конденсатором 4 и инвертирующий усилитель 5, цепь жесткойотрицаТельной обратной связи б, охватывающей задатчик, подключенный квыходу интегрирующего усилителя 3неинвертирующий"релейный усйлйтель 7,"включенные между выходом входногоусилителя 1 и суммирующей точкой интегрирующего усилителя 3 основныецепи задания скорости изменениявыходного напряжения задатчика;каждая"йз"котОрых образована последовательйо соединенными резистором"и"диодом(первая основная цепь - резистор 8и диод 9, втораяосновная цепь - резистор 10 и диод 11, третья основнаяцепь - резистор 12 и диод 13, четвер 65 тая основная цепь - резистор 14 идиод 15), подключенные параллельнорезисторам указанных основных цепейи выполненные в виде последовательносоединенных резистора и диода дополнительные цепи задания скорости изменения выходного напряжения задатчика(первая дополнительная цепь - резистор16 и диод 17, вторая дополнительнаяцепь - резистор 18 и диод 19,третьядополнительная цепь - резистор 20и диод 21,четвертая дополнительнаяцепь " резистор 22 и диод 23),подключенные к общим точкам резисторов идиодов в укаэанных основных и дбполни.тельных цепей ключевые элементы 24,25,"26,27,28,29,30,31, причем управляющиевходы ключевых элементов 24, 25, 26,27 основных цепей задания скоростиизменения выходного напряжениязадатчика соединены с выходом неинвертируюшего релейного усилителя 7, ауправляющие входы ключевых элементов28,29,30,31 дополнительных цепейзадания скорости изменения выходногонапряжения эадатчика соединены с вы -ходами интегрирующего 3 и инвертирующего 5 усилителей,В исходном состоянии в моментывремени 1 , когда О = О, открытыдве основйые цепи задания скоростиизменения выходного напряжения задатчика. первая (резистор 8 и диод 9)и третья (резистор 12 и диод 13),а вторая и четвертая основные цепиблокированы нулевым потенциалом снеинвертирующего релейного усилителя.7 через ключевые элементы 25 и 27,при этом все дополнительные цепи задания скорости изменения выходногонапряжения задатчика блокированы нулевым потенциалом через ключевыеэлементы 28, 29, 30, 31,При подаче в момент временина входной инвертирующий усилитель 1дискретного сигнала Б(фиг,2) напряжение на его выходе изменяетсяскачком до величины напряжения ограничения Бо, определяемой уставкойустройства 2 ограничения напряжения.Напряжение положительной полярности,равное Уо , через первую основнуюцепь задания скорости изменениявыходного напряжения задатчика (резистор 8 и диод 9) поступает навход интегрирующего усилителя 3,Третья основная цепь (резистор 12,диод 13) разомкнута для положительного сигнала обратно включенным диодом 13,При появлении на выходе интегрирующего усилителя 3 сигнала, отличного от Нуля, срабатывает неинвертирующий релейный усилитель 7, на выходе которого скачком появляетсянапряжение отрицательной полярности.При этом ключевой элемент 25 разомкнется и деблокирует вторую основнуюцепь задания (резистор 10 и диод 11),однако вторая основная цепь задания для положительногосигнала закрыта .диодом 11, третья основная цепь задания (резистор 12 и диод 13) блокируется нулевым потенциалом замкнутого ключевого элемента 25, четвертая основная цепь задания (резистор 14 и диод 15) по-прежнему блокирована ключевым элементом 27,С момента времени й.( до момента времени 1 интегрирующий усилитель 3 линейно развертывает во времени сигнал Б р с постоянной времени интегрирования Т = Н С 4 . Выходное напряжение задатчика Б = - Ббы огР р, р В момент времени С, когда выходное напряжение интегрирующего усилителя 3 сравняется по модулю с напряже кием смещения + У ключевого элемен-. та 28, последний разомкнется, деблокируя первую дополнительную цепь (резистор 16, диод 17), Ключевой элемент 28 выполнен, например, на транзисторе и-р-и-проводимости. С этого момента сигнал Ц, поступает на вход интегрирующего усилителя 3 о двум цепям - первой основной и первой дополнительной-и интегрирование идет с постоянной времени ю 18й В4-5 яЯ 4ю а 2.3 2 Ъ й +В 4 ,1-2 2-ь Количество дополнительных цепей в каждой основной цепи задания определяется числом изломов на диаграмме выходного напряжения задатчика интенсивности и задается требованиями конкретного электропривода. Когда выходное напряжение инвертирующего усилителя 5 Вц ) сравняется по" модулю с напряжейием смещения - 0 ключевого элемента 29, последний разомкнется, деблокирует вторую допол нительную цепь (резистор 18 и диод 19 однако эта цепь останется закрытой для входного положительного напряжения диодами 19 и 11.В момент 1, когда выходное напряжение задатчика Вьц );сравняется по модулю с входным напряжением 1 Ь ), напряжение на выходе входного инвертирующего усилителя 1 резко падает до нуля и процесс интегрирования прекращается.В момент времени 14 при смене знака входного напряжения полярность напряжения Б,рменяется на отрицательную. Напряжение Пь,р поступает на вход интегрирующего усилителя 3 через открытые вторые основную (резистор 10 и диод 11) и дополни.тельную (резистор 18, диод 19) цепи задания скорости изменения выходного напряжения задатчика.Интегрирование идет с постоянной времени В момент времени , когда выходйое ййпряЖение инвертируюцего усий=""теля 5 вновь 1 сравняется по модулюс напряжением смещения У 9 ключевогоэлемента"29, последний замыкается,блокируя вторую дополнительную цепьзадания (резистор 18, диод 19) . Сэтого момента интегрирование идетс постоянной времениТ.б -- Йю С 4 т.е. Т 4. ( Т 6,В момент времени С напряжениена выходе неинвертирующего релейного усилителя 7 скачком также Меняетполярность на положительную. Приэтом по сигналу с неинвертирующегорелейного усилителя 7 ключевыми15 элементами 2 Ь, 27 деблокируютсятретья и четвертая основные цепи задания, ключевыми элементами 24, 25блокируется первая"и вторая основныецепи заданий. Однако четвертая основl20 .ная цепь задания будет закрыта дляотрицательного вхбдного сигнала- диб- -дом 15. Напряжение Уь поступает на- вход"интегрирующего усилителя 3 черезтретью основнуюТеИГ (резистор 12,75 диод 13), третья дополнительная цепь"задаййя (резистор 20 диод 21) блокирована ключевым элементом 30, так какПь У Ц = 0, Интегрированиеидет с постоянной времени Т г= Н, С 4ЗО В момент времени , когда выходноенапряжение интегрирующего усилителя3 сравняется по модулю с напряжениемсмещения Уэ ключевого элемента 30,последний разомкнется, деблокируяЗ 5 третьюдопФЖйтельнуй"цепльзадания(резистор 20, диод 21). С этого момента интегрирование идет с постояннойвремени) Когда выходное напряжение инвертирующего усилителя 5 сравняется по модулю с напряжением смещения Бз,ключевого элемента 31, последний разомкнется, деблокируя четвертую дополнительную цепь задания (резистор 22, диод23), однако эта цепь остаемся закрытой для входного отрицательного напряжения диодом 23, В момент временикогда выходное напряжение задатчика Б сравняется по модулю с входным напряжением 04, напряжение на выходе входного усилителя резко падаетдо нуля и.интегрирование прекращается,В момЕнт времени 9 при смене знака входного напряжения полярностьнапряжения Б вновь меняется на полоЖительную. Напряжение Ярпоступаетна вход интегрирующего усйлителя 3через открытые четвертую основную60 (резистор 14, диод 15) и четвертуюдополнительную (резистор 22, диод 23)цепи задания, а третья основная итретья дополнительная цепи заданиязакрыты диодами 13 и 21 дл л положи 65 тельного входного сигнала,Ос тальные цепи з адани я блокированы. Интегрирование идет с постоянной времени14 гг89 В В 4н ггВ момент времени 1 когда выходное 5напряжение инвертирующего усилителя5 вновь сравняется , по модулю снапряжением смещения У, ключевогоэлемента 31, последний замыкается,блокируя четвертую дополнительную 10цепь задания (резистор 22, диод 23) .С этого момента интегрирование идетс постоянной времени Т, = В,. С, т.е.Тю) ТЭфВ момент времени 1 н, когда напря жение на выходе интегрирующего усилителя 3 меняет полярность на противоположную, напряжение на выходе неинвертирующего релейного усилителя 7также меняет полярность на отрицательную. С этого момента работа задатчика интенсивности циклически повторяется.Работа задатчика интенсивностиописана на примере случая, когдаинтенсивность выхбдного сигнала после точек излома возрастает. Если не.обходимо уменьщить интенсивностьпосле точек излома, то ключевыеэлементы соответствующих дополнительных каналов выполняются таким образом, что дополнительные каналы открываются одновременно с основными каналами при переходе диаграммы черезнуль и закрываются в точках излома.Уровень н апряжения в точках и зломав эадатчике задается величиной напряжений смещения ключевых элементов 28, 29, 30, 31,Использование изобретения позволит осуществить независимую уставку углов наклона и создать переменную крутизну фронтов каждой ветви" диаграммы выходйого напряжения задатчика интенсивности. Это расширит егофункциональные возможностиФормула изобретения45Задатчик интенсивности, содержащий входной усилитель с включенным в цепи его обратной связи устройством ограничения напряжения, последовательно соединенные интегрирующий и инвертирующий усилители и цепь жесткой отрицательной обратной связи, охватывающей задатчик, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности формирования многопериодных симметричных и несимметричных диаграмм выходного напряжения задатчика в него введены подключенный к выходу интегрирующего усилителя, неинвертирующий релейный усилитель, включенные между выходом входного усилителя и суммирующей точкой интегрирующего усилителя основные цепи задания скорости изменения выходного напряжения эадатчика, каждая из которых образована последовательно соединенными резистором и диодом, подключенные параллельно резисторам указанных основных цепей и выполненные и виде последовательно соединенных резистора и диода дополнительные цепи задания скоростй изменения выходного напряжения задатчика, подключенные к общим точкам резисторов и диодов указанных основных и дополнительных цепей ключевые элементы, при этом управляющие входы ключевых элементов основных цепей задания скорости изменения выходного напряжения задатчика соединены с выходом неинвертирующего релейного усилителя, а управляющие входы ключевых элементов дополнительных цепей задания скорости изменения выходного напряжения задатчика - с выходом интегрирующего и инвертирующего усилителей.ч Источники информаций,принятое во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство сссР9489075, кл . О 05 В 11/00, 1973,2. Патент ФРГ Р 1126487,кл. 21 с 5936, 1967.