Устройство для автоматическогорегулирования напряжения

ггг 847296 Союз Совет сникСоциалистическихРеспубпии ОПЫСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свид-ву явлено 22,12. 36/24-07. Кл.05 т: рнсоелинением заявки сударстввкиык квинтет(23)11 риоркте СССРлам изобретенийн открытий 07.81. Бюллетень .% 2 убликовано 1(54) УСТРОЙС 1 Я АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ с ес го реле подяющего нарез контакты цепи обратров через ключены тс, снабжено Изобретение относится к технике автоматического регулирования, в ча т ности к питанию электрофизических установок.и автоматизированным электро- приводам.ФИзвестно устройство для автоматнч5 кого регулирования, содержащее усили. тель ошибки, подключенный к сравнивающему.блоку внутреннего контура стабилизации, и регулируемый эталонный источник напряжения, в котором на входе усилителя сигнала ошибки установлены последовательно соединенные пороговый блок и интегратор с фильтром низких частот, подключенным к сравнивающвту блоку внутреннего контура стабилизации герез регулируемый эталонный источник напряжения, что повышает точность устройства при сохранении требуемой степени устойчивости.20Недостатком этого устройства является отсутствие воэможности для автоматической компенсации напряже.ния смещения и дрейфа операционных усилителей, включенных в канале уси",ления ошибки регулирования.Наиболее бщэким к .предлагаемомупо техническому решению является устройство для автоматического регулированиЕ, выполненное в виде 1 сонтура .регулирования, на входе которого под"ключен источник управляющего напряжения и, содержащее исполнительный элемент цепь обратной связи, реле ирегулирующую цепь, имекщую два регулятора, выполненных на интегрирую-щих и усилительных элементах с авто"матической компенсацией напряжениясмещения и дрейфа, кахдый из кототтыхимеет по два входа и одному выходу,первые входы которых через контактные группы первого и второключены к источнику управлпряжения,а вторые входы чепервого реле подключены кной связи, выходы регулятоконтакты первого реле подисполнительному элементу,3 84729 фиксирующим устройством, которое че-:рез контакты реле включено между выхо. дом первого дифференциатора и выхо,дом сигтемы 1Недостатками данного устройства яв 5ляется то, что устройство кратковременной и цолговремениой памяти не имеют сами коррекции дрейфа операционных усилителей, что снижает точность системы периодической выборки и коррек- о тировки ошибки дрейфа, а также то, что в течение времени, пока к выходу системы подключено Фиксирующее устройство, система в целом является неуправляемой, т.е. при изменении 15 входного сигнала не изменяется выход ной сигнал. Это время для быстродействующих автоматических систем регулирования велико, что приводит к зна. чительным ошибкам регулирования, На- личие такого интервала времени, в течение которого система является неуправляемой, ухудшает динамику автома тических систем регулирования, При коррекции дрейфа операционных усилите лей широко распространенных интегропропорциональных (И-П) регуляторов возникают дополнительные трудности,связанные с тем, что, при замыкании входов усилителей на общую точку схемы, конденсатор в цепи обратной связи И-П-:регулятора длительное вемя держит накопленное напряжение, не давая измерить напряжение дрейфа.о Э 5Цель изобретения - повышение точфности регулирования в быстродействующих автоматических системах регулирования без ухудшения их динамики.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического регулирования напряжения, выполненномлв виде контура регулироваия с коррек цией дрейфа выходного напряжения, иа входе которого подключен источник 45 управляющего напряжения, содержащего регулирующую цепь, выполненную на интегрирующих и усилительных элементах, исполнительный элемент, объект регулирования, цепь обратной связи и реле, Регулирующая цепь выполнена в виде двух регуляторов, выполненных на интегрирующих и усилительных элементах с автоматической компенсацией напряжения смещения и дрейФа, каждый изкоторых имеет по два входа и, одному вы ходу, первые входы которых через контакт ные группы первого и второго реле подключены к источнику управляющего напряб фжения, а вторые входы через контактыпервого реле подключены к цепи обратнойсвязи, выходы которых через контактыпервого реле подключены к исполнительному элементу, устройство дополнительноснабжено блоком сигнатуры знака сигнала управления, вход которого соединен с источником управлякщего напряжения, а выход через контактные груп"пы первого и второго реле - совторыми входами регуляторов, схемой сравнения, к входам которой подключенывыходы регуляторов, первым и вторымформирователями импульсов, входы которых подключены к выходу схемы сравнения, триггером и логической схемойдиэъюнкции, входы которых подкпюченык выходам формирователей импульсов,выход триггера порключен к обмоткепервого реле, а выход схемы диэъюнкции через ждущий мультивибратор - кобмотке второго реле,На фиг. 1 и 2 изображена принципиальная схема устройства для автоматического регулирования напряжения.Устройство автоматического регулирования содержал источникуправляющего напряжения, исполнительный элемент 2, объект 3 регулирования,цепь 4обратной связй и регулирующую цепь, Регулирующая цепь выполнена в виде двухрегуляторов 5 и 6, выходы которыхсоединены со входами схемы 7 сравнения,имеющей автоматическую компенсациюсмещения и дрейфа, выход схемы 7 сравнения через Формирователи 8 и 9 импульсов соединен со входами триггера10 и со входами логической схемы 11дизъюнкции 1 выход триггера соединен собмоткой 12 первого реле,а выход логической схемы - со входом ждущегомультивибратора, 13, выход которогосоединен с обмоткой 14 второго реле.Первый инвертирующий вход первогорегулятора 5 через параллельно соединенные нормально открытый контактпервого реле 12-1 и нормально закрытый контакт реле 14-1, через нормально закрытый контактпервого реле 12-соединен с выходом блока 15 сигнатурьзнака сигнала управления,а через нормально открытый контакт первого релес выходом источника 1 управляющегонапряжения Вход блока сигнатурысоединен с выходом источника 1 напря,жения управления. Второй инвертирующвход первого регулятора 5, через нормально открытый контакт первого реле12-4, соединен с выходом датчика 45 8472966 обратной связи. Выход первого регуля- первого реле обесточена, в контур регутора, через нормально открытый кон- лирования оказывается включенный такт первого реле 12-5, соединен со второй регулятор 6. входом исполнительного элемента 2, Изменение состояния триггера происНеинвертирующий вход усилителя 16 5 ходит каждый раз, когда изменяется первого регулятора 5, через нормально полярность сигнала на выходе устрой- закрытый контакт первого реле 12-6 и ства 7 сравнения вьиоднцх напряжений нормально открытый контакт второго регуляторов, один из них включается: реле 14-2, соединен с общей точкой схе- в контур регулирования, а другой отклюмы а через параллельно соединенные 10 чается. При изменении полярности сигУнормально открытый контакт первого нала на выходе устройства сравнения реле 12-7 и нормально закрытый контакт срабатывает также ждущий мультивибра-. второго реле 4-3, он соединен с кон- тор 13, который включает второе реденсатором 17 К-С-цепочки запоминания ле 14.напряжения смещения и дрейфа и, через 15 При включении второго реле 4 отнормально закрытый контакт первого ключенный из контура регулирования реле 2-8 и нбрмально открытый кон- регулятор переходит в режим корректакт второго реле 14-4, соединен с ции, то.есть заряда конденсаторов 17 общей точкой схемы. Через последова- соответствующей . й-С-цепочки запомительно соединенные нормально закрытый 20 нания напряжения смещения и дрейфа контакт первого реле 12-9 и нормально , операционных усилителей 16 отключен- открытый контакт второго реле 14-5 ре- ного из контура регулирования регуляэистор 18 К-С-цепочки запоминания тора. Неинверсньй вход корректируенапряжения смещения и дрейфа. соединен мого усилителя 16 оказывается подклюс инверсным входом усилителя 16 и, 2 ченным к общей точке схемы, а инверсчерез параллельно соединенные нормаль- ный вход соединен с собственным выно открытый контакт первого реле 12-10 ходом усилителя и резистором К-С-цепои нормально закрытый контакт второго чки запоминания напряжения смещения реле 14-6 - с общей точкой схемы, и дрейфа, конденсатор которой оказыКонденсатор 9 в цепи обратной связи 30 вается соединенным с обшей точкой схеусилителя 16 первого регулятора шун- ытирован последовательно соединенным Конденсатор в цепи обратной связи нормально закрытым контактом первого корректируемого регулятора шунтируетреле 12 - 11 и нормально открытым кон- ся. С задержкой, обусловленной вытактом второго реле 14-7. Цепь обрат з 5 держкой времени ждущего мультивибраД связи первго регулора.шунтиротора 3 обесто ивается обмотка 4вана нормально закрытым контактом пер в рого реле. При этом расшунтирует" вого реле 12-12 и последовательно сся конденсатор в цепи обратной связи ним соединенным нормально открытымусилителя 16, корректируемого регуляконтактом втоРого Реле 14-8. 4 о тора 5 или 6 раэ 1 кается закоротка1Эмежду инвертирующим входом и выходомПодючения элементов второго рег у ителя регулятора, от и.7 ертирулятора 6 аналогичны подключениям пер- щего входа усилителя корректируемого ваго регулятора 5 с разницей, что регулятора отключается цепочка запомивместо нормально открытых контактов . 45 нания напряжения смещения и дрейф, ж первого реле включены нормально за- рая подключается между неинвертирующим крытые а вместо нормально закрытых входом усилителя и общей точкои.схемы.Фконтактов первого реле - нормально 3 акоротка между неинвертирующим входом открытые, усилителя и общей точкой схемы устраустройство работает следующим об О няется.разом,В каждый момент времени в контурИнвертнрунхций вход корректируемого регулирования. оказывается вклва ся включЕнным усилителя подключается к выходу блока первый 5 или второи регул сигнатуры полярности напряжения управ- зависимости от и лот положения ппеч триггера ления 15. Конденсаторы в цепи обратной5510, При этом, когда обмотка.12 первого связи, скорректированного по смещению реле находится под током, в контур ре- и дрейфу регулятора, форсированно загулирования оказывказывается включенным ряжаются до напряжения, равного нанряпервый регулятор . огда о5 К обмотка 12 жению на конденсаторах в цепи обрат 7 84729 ной.связи регулятора, включенного в :контур регулирования. В момент дости-. жения равенства напряжений на выходе скорректированного по напряжению сме-. щения и дрейфа и включенного в контур регулирования регуляторов полярность напряжения на выходе устройства 7 сравнения изменяется, срабатывает ждущий мультнвибратор 13 и изменяется на противоположное состояние триг гера 10. Ранее включенный в контур регулирования регулятор отключается и переходит в реим заряда конденсатора своей Й-С-цепочки запоминания напряжении смещения и дрейфа, а находившийся ранее сначала в режиме коррекции, затем в режиме форсированного заряда конденсаторов в цепи обратной связи регулятор включается в контур регулирования. 20Формула изобретенияУстройство для автоматического регу-,25 лирования напряжения, выполненное в виде контура регулирования, на входе которого подключен источник управляющего напряженияи, содержащее исполнительный элемент, цепь обратной связи, реле 30 и регулирующую цепь, имеющую двр ре - гулятора, выполненных на интегрирующих 6 8и усилительных элементах с автоматической компенсацией напряжения смещения и дрейфа, каждый иэ которыхимеет по два входа и одному выходу,первые входы которых через контактныегруппы первого и второго реле подклю"чены к источнику управляющего напряжения, а вторые входы через контактыпервого реле подключены к цепи обратной связи, выходы регуляторов. черезконтакты первого реле подключены кисполнительному элементу, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности регулирования,устройство дополнительно снабженоблоком сигнатуры знака сигнала управления, вход которого соединен с источником управляющего напряжения, авыход через контактные группы первогои второго реле - со вторыми входамирегуляторов, схемой сравнения, к вхо"дам которой подключены выхЬды регуляторов, двумя формирователями импульсов, входы которых подключены к выходусхемы сравнения, триггером и логической схемой дизъюнкцни, входы которыхподключены к выходам формирователейимпульсов, выход григгера,подключенк обмотке первого реле, а выход схемыдизъюнкции через ждущий мульти-.вибратор - к обмотке второго реле.84729 б и Составитель Ю.Андреевктор Т,Гырокан Техред И.Рейвес рректорС Корниенко Заказ 5 Поднисно г б., д. 4(5 иал ППП ффПатент", г,роекТираж 940Государственного комитета СС елач изобретений и открытий , Москва, Ж, Рауаская на