Управляющее устройство

СОЮЗ СОНЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1292 сюЬ 4 Н 02 М 3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ 1 Ф х Вход СьР ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к электнике и является дополнительным к а866690. Целью изобретения является рас. и;рение функциональных возможностей путем обеспечения широтно-импульсного регул ирования. В устройстве осуществляется автоматическое преобразование релейиых сигналов задания на входах первого и второго элементов 1 и 2 гальванического разделения в периодически следующие сигналы напряжения с автоматически изменяю и;ейся длительностью на его выходе, без доиоли,.,ельиых преобразований изменяет; я ко,.и яство передаваемой электроэ:. 0 сии путем использования датчиков, и 1 сю;цих релейиыи выход. 1 ил.Изобретение является дополнительнымустройством по авт. св. Мо 866690.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения широтно-импульсного регулированиянапряжения с синхронным запуском и остановом устройства.На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит первый и второйэлементы 1 и 2 гальванического разделения,первый и второй элементы И 3 и 4, элементыИЛИ 5 и ЗАПРЕТ 6, первый элемент ЗАДЕРЖКА 7, переключающий элемент 8,второй элемент ЗАДЕРЖКА 9, первую,вторую, Р-ю, (М - 1) -ю и М-ю группы элементов 1 О, 11, 12, 13 и 14 соответственно, гдеР, М - 1) и К - номера, соответственно,промежуточной, предпоследней и последнейгруппы элементов, М = 1 - ь, где т - задаваемое конечное количество групп элементов,Каждая группа содержит элементыПАМЯТЬ 15 - 19, вторая и последующаягруппы содержат первый элемент И 20 - 23и каждая группа, кроме последней - второйэлемент И 24 - 27. Каждая группа, кромепоследней, содержит первый 28 - 31 и второй32 - 35 элементы ЗАПРЕТ. Каждая группа,кроме первой, содержит третий 36 - 39 и четвертый 40 - 43 элементы ЗАПРЕТ. Каждаягруппа, кроме последней, содержит первыйэлемент ЗАДЕРЖКА 44 - 47 и каждаягруппа, кроме первой, - второй элементЗАДЕРЖКА 48 - 51.Кроме того, в состав устройства входитмагнитоуправляемый элемент 52, пусковойэлемент 53, третий элемент И 54, Я 5-триггер 55, управляемый генератор 56, элементНЕ 57, источник 58 питания, источник 59стабилизированного напряжения, блок 60импульсных усилителей, первый 61 и второй 62 тиристоры.Первый 1 и второй 2 элементы гальванического разделения соединены с соответствующими первым 3 и вторым 4 элементами Ии связаны через элемент ИЛИ 5 с элементомЗАПРЕТ 6, соединенным с первым 3 и вторым 4 элементом И и первым элементомЗАДЕРЖКА 7, связанным через переключающий элемент 8 с элементом ЗАПРЕТ 6и вторым элементом ЗАДЕРЖКА 9, соединенным с переключающим элементом 8,Элемент ПАМЯТЬ 15 первой группы 10подключен к первому элементу И 3, связанному с элементом ПАМЯТЬ 16 - 19 каждой группы, кроме первой, через первыйэлемент И 20 - 23 соответствующей группыи соединенному с первым элементом И 20второй группы 11 через первый 28 и второй 32элементы ЗАПРЕТ и первый элемент ЗАДЕРЖКА 44 первой группы 10, Причем первые элементы И 20 - 23 каждой группы,кроме первой, связаны между собой черезпервый 29 - 31 и второй 32 - 35 элементы5 1 О 15 2025 30 35 40 45 50 55 Исходное состояние устройства характеризуется отсутствием релейных сигналов задания на входах первого 1 и второго 2 элементов гальванического разделения, а также состоянием сброса элементов ПАМЯТЬ 15 - 19 соответствующих групп и Р 5- триггера 55, отсутствием сигнала логической 1 на выходе пускового элемента 53 и входе элемента НЕ 57, в результате чего на его выходе формируется сигнал логической , который поступает на третий вход управляемого генератора 56. Этот сигнал осуществляет возврат управляемого генератора 56 в исходное состояние для последующего запуска, а также отключает его выход и переЗАПРЕТ и первый элемент ЗАДЕРЖКА 45 - 47 соответствующей группы, второй элемент ЗАПРЕТ 32 - 35 каждой группы, кроме последней, и четвертый элемент ЗАПРЕТ 40 - 43 каждой группы, кроме первой, подключены к элементу ПАМЯТЬ 15 - 19 своей группы, первый элемент ЗАПРЕТ 28 - 31 каждой группы, кроме последней, связан с первым элементом ЗАДЕРЖКА 44 - 47 своей группы, а элемент ПАМЯТЬ 19 последней группы подключен к второму элементу И 4, связанному с элементом ПАМЯТЬ 15 - 18 каждой группы, кроме последней, через второй элемент И 24 - 27 соответствующей группы и соединенному с вторым элементом И 24 предпоследней группы через третий 36 и четвертый 40 элементы ЗАПРЕТ и второй элемент ЗАДЕРЖКА 48 последней группы. При этом вторые элементы И 24 - 27 каждой группы, кроме последней, связаны между собой через третий 37 - 39 и четвертый 41 - 43 элементы ЗАПРЕТ и второй элемент ЗАДЕРЖКА 49 - 51 соответствующей группы. Причем третий элемент ЗАПРЕТ 36 - 39 каждой группы, кроме первой, связан со вторым элементом ЗАДЕРЖКА 48 - 51 своей группы, элемент ПАМЯТЬ 15 - 19 каждой группы соединен с магнитоуправляемым элементом 52. При этом выход пускового элемента 53 подключен к входу первого элемента НЕ 5 и к первому входу третьего элемента И 54, второй вход которого соединен с выходом элемента ПАМЯТЬ 15 первой группы 10, а выход - с первым входом первого элемента ПАМЯТЬ 55, подключенного вторым входом к выходу первого элемента НЕ 57, выходы магнитоуправляемого элемента 52, Ю-триггера 55, элемента НЕ,57 и источника стабилизированного напряжения 59 подключены к соответствующему первому, второму, третьему и четвертому входам управляемого генератора 56, выход которого подключен к первому входу блока 60, соединенного вторым и третьим входами с включенными встречно- параллельно первым 61 и вторым 62 тиристорами, управляющие электроды которых подключены к соответствующим выходам блока 60.водит в закрытое состояние четвертый вход, в результате чего прекращаетея подача на него стабилизированного напряжения от источника 59.На выходе устройства отсутствуют периодически следующие сигналы напряжения.Работа устройства происходит следующим. образом.При подаче на вход первого элемента 1 гальванического разделения релейного сигнала задания на его выходе формируется сигнал логической 1, который поступает на первый вход первого элемента И 3 и через элементы ИЛИ 5 и ЗАПРЕТ 6 на вход первого элемента ЗАДЕРЖКА 7 и вторые входы первого 3 и второго 4 элементов И. Следует указать, что перед подачей релейного сигнала задания на вход элемента 1 гальванического разделения пусковой элемент 53 переводится в состояние, при котором на его выходе формируется сигнал логической 1, который поступает на первый вход третьего элемента И 54 и воздействует на первый элемент НЕ 57, в результате чего исчезает сигнал логической 1 на его выходе и втором входе Я 5-триггера 55, а также третьем входе управляемого генератора 56, что приводит к включению его выхода, а также переводу в открытое состояние четвертого входа этого генератора, в результате чего стабилизированное напряжение начинает подаваться на управляемый генератор 56 от источника 59,При наличии сигналов логической 1 на обоих входах первого элемента И 3, на его выходе также формируется сигнал логической 1, который взводит элемент ПАМЯТЬ 15 первой группы 10 элементов и производит в ней через открытый первый элемент ЗАПРЕТ 28 перевод в закрытое состояние второго элемента ЗАПРЕТ 32.После взвода элемента ПАМЯТЬ 15 на его прямом выходе формируется сигнал логической 1, который поступает на первый вход магнитоуправляемого элемента 52. В результате этого на его выходе формируется первое значение сигнала, который подается на первый вход управляемого генератора 56 и определяет, соответственно, первое значение длительности сигнала логической 1 на его выходе, а также длительность сигналов напряжения на выходе устройства.Одновременно сигнал логическрй 1 с выхода элемента ПАМЯТЬ 15 подается на второй вход третьего элемента И 54, что приводит, при наличии такого же сигнала на его первом входе, к формированию сигнала логической 1 на выходе третьего элемента И 54, который взводит Я 5-триггер 55. Это приводит к появлению на его выходе сигнала логической 1, который поступает на второй вход управляемого генератора 56 и запускает его в работу, в результате чего на его выходе формируется 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сигнал логической 1, первое значение длительности которого определяется первым значением сигнала, подаваемого от магнитоуправляемого элемента 52 на первый вход управляемого генератора 56.Затем сигнал логической 1 поступает с выхода управляемого генератора 56 на вход блока 60, на соответствующих выходах которого формируются управляющие напряжения, подаваемые на управляющие электроды первого 61 и второго 62 тиристоров. Поочередное открывание этих тиристоров приводит к формированию на выходе устройства сигнала напряжения, длительность наличия которого определяется первым значением сигнала, подаваемого от магнитоуправляемого элемента 52 на первый вход управляемого генератора 56.Затем по окончании времени действия сигнала логической 1 на выходе управляемого генератора 56 он исчезает, что приводит в конечном итоге к отсутствию на выходе устройства сигнала напряжения,На выходе управляемого генератора 56 начинается формирование паузы, по истечении которой снова на выходе этого генератора формируется сигнал логической 1, что приводит в конечном итоге к появлению на выходе устройства сигнала напряжения. Таким образом, на выходе устройства формируются периодически следующие сигналы напряжения, длительность которых определяется первым значением сигнала, подаваемого от магнитоуправляемого элемента 52 на первый вход управляемого генератора 56.В дальнейшем при продолжающемся наличии на входе первого элемента гальванического разделения 1 релейного сигнала задания через время, задаваемое первым элементом ЗАДЕРЖКА 7, на его выходе появляется сигнал логической 1, который переводит переключающий элемент 8 в состояние, при котором на его выходе появляется сигнал логической 1, поступающий на вход второго элемента 9 ЗАДЕРЖКА и вызывающий перевод в закрытое состояние элемента 6 ЗАПРЕТ. Это приводит к отсутствию сигнала логической 1 на выходе первого элемента 3 И и входе второго элемента ЗАПРЕТ 32 первой группы 10, который переводится в открытое состояние и пропускает через себя на вход первого элемента ЗАДЕРЖКА 44 первой группы 10 сигнал логической 1, имеющийся на первом выходе элемента 15 ПАМЯТЬ. Первый элемент ЗАДЕРЖКА 44 первой группы 10 через время, задаваемое этим элементом, формирует на своем выходе сигнал логической 1, который переводит в закрытое состояние первый элемент ЗАПРЕТ 28 первой группы 10 и поступает на второй вход первого элемента И 20 второй группы 11 элементов, После этого на выходе второго элемента ЗАДЕРЖКА 9 через время, задаваемое этим элементом, формируется сигнал логи 1292132ческой 1, который переключает переключающий элемент 8. Это приводит к отсутствию такого же сигнала на его выходе и переводу элемента ЗАПРЕТ 6 в открытое состояние, а также появлению сигнала логической 1 на входе первого элемента ЗАДЕРЖКА 7, выходе первого элемента И 4 и первом входе первого элемента И 20 второй группы 11. При наличии сигналов логической 1на обоих входах первого элемента И 20второй группы 11 на его выходе также формируется сигнал логической 1, в результате чего взводится элемент ПАМЯТЬ 16 второй группы 11 и через открытый первыйэлемент ЗАПРЕТ 29 этой же группы переводится в закрытое состояние второй элемент ЗАПРЕТ 33 второй группы 11.После взвода элемента ПАМЯТЬ 16второй группы 11 на его прямом выходеформируется сигнал логической 1, которыйпоступает на второй вход магнитоуправляемого элемента 52, в результате чего на еговыходе формируется второе значение сигнала, который больше ранее сформированногопервого его значения. Это в свою очередьприводит к формированию описанным путемна выходе устройства сигналов напряжения,длительность которых становится соответственно больше и определяется уже не первым,а вторым значением сигнала, подаваемогоот магнитоуправляемого элемента на первыйвход управляемого генератора 56.При наличии релейного сигнала заданияна входе первого элемента 1 гальваническогоразделения постепенный взвод элментов17 - 19 ПАМЯТЬ, соответственно Р-й 12(М - 1) -й 13 и М-й 14 групп элементов происходит описанным путем. При этом магнитоуправляемым элементом 52 последовательноформируется увеличивающееся значениесигналов на его выходе, что позволяет, какбыло описано, формировать на выходе устройства периодически следующие сигналынапряжения, длительность которых такжепоследовательно увеличивается и достигаетс взводом элемента ПАМЯТЬ 19 последнейгруппы элементов своего конечного заданного максимального значения,При отсутствии релейного сигнала задания на входе первого элемента 1 гальванического разделения и наличия такого жесигнала на входе второго элемента 2 гальванического разделения на выходе последнего формируется сигнал логической 1, который поступает на второй элемент И 4и через элемент ИЛИ 5, элемент ЗАПРЕТ 6на выходе первого элемента ЗАДЕРЖКА 7,первого 3 и второго 4 элементов И.При наличии сигналов логической 1на обоих входах второго элемента И 4 такойже сигнал появляется на его выходе. Это вызывает сброс элемента ПАМЯТЬ 19 М-й 14группы элементов и производит в этой же группе через открытый третий элемент ЗАПРЕТ 36 перевод в закрытое состояние четвертого элемента ЗАПРЕТ 40 М-й 4 группы элементов.После сброса элемента ПАМЯТЬ 19М-й 14 группы элементов на его инверсном выходе появляется сигнал логической 1, а на прямом он отсутствует и, соответственно, на том входе магнитоуправляемого элемен- О та 52, который связан с этим выходом. Этоприводит к тому, что уменьшается сигнал, подаваемый с выхода магнитоуправляемого элемента 52 на первый вход управляемого генератора 56, в результате чего, в конечном итоге, происходит формирование на выходе 5 устройства периодически следующих сигналов напряжения, длительность которых уже меньше, чем при взведенном состоянии элемента ПАМЯТЬ 19 М-й 14 группы элементов.При продолжающемся наличии на входевторого элемента гальванического разделения 2 релейного сигнала задания, через время, задаваемое первым элементом ЗАДЕРЖКА 7, на его выходе появляется сигнал логической 1, который переводит переключающий элемент 8 в состояние, при 25 котором на его выходе также появляетсясигнал логической 1. Этот сигнал поступает на второй элемент ЗАДЕРЖКА 9 и переводит в закрытое состояние элемент ЗАПРЕТ 6, в результате чего исчезает сигнал логической 1 на выходе второго элемента ЗО И 4 и, соответственно, на первом входе четвертого элемента ЗАПРЕТ 40, который переводится в открытое состояние, Сигнал логической 1 э с инверсного выхода элемента ПАМЯТЬ 19 М-й 14 группы элементов поступает через открытый четвертый элемент 40 ЗАДЕРЖКА этой же группы на второй элемент ЗАДЕРЖКА 48, через время, задаваемое этим элементом,на его выходе появляется сигнал логической 1, который переводит в закрытое состояние третий элемент 4 О ЗАПРЕТ М-й 14 группы и поступает на второй вход второго элемента 24 И (М)-й группы элементов.Затем через время, задаваемое вторымэлементом ЗАДЕРЖКА 9, на его выходе появляется сигнал логической 1, который 45 переводит переключающий элемент 8 в состояние, при котором на его выходе исчезает сигнал логической 1. Это приводит к переводу в открытое состояние элемента ЗАПРЕТ 6. В результате этого на его выходе, на выходе второго элемента И 4 и первом входе второго элемента 24 И (М - 1)-й 13 группы элементов появляется сигнал логической 1.Наличие на обоих входах второго элемента 24 И (М) -й 13 группы элементов сигналов логической 1 приводит к формированию на его выходе такого же сигнала, который переводит через открытый третий элемент ЗАПРЕТ 37 (М)-й 3 группы в за 1292132Формула изобретения 40 45 50 55 крытое состояние четвертый элемент ЗАПРЕТ 41 этой же группы и производит сброс элемента ПАМЯТЬ 18 (М - 1)-й 13 группы элементов. В результате этого исчезает сигнал логической 1 на прямом выходе этого элемента и, соответственно, на соответствующем входе магнитоуправляемого элемента 52, что вызывает дальнейшее уменьшение выходного сигнала этого элемента, что в конечном итоге приводит к снижению длительности сигналов напряжения, периодически формируемых, описанным путем на выходе устройства.В дальнейшем при наличии релейного сигнала задания на входе второго элемента 2 гальванического разделения будет происходить описанным путем постепенный сброс элементов 17, 16 и 15 ПАМЯТЬ, соответственно Р-й 12, второй 11 и первой 10 групп элементов. При этом последовательно будут формироваться магнитоуправляемым элементом 52 уменьшающиеся величины сигналов на его выходе, что позволит, как было описано, формировать на выходе устройства периодически следующие сигналы напряжения, длительность которых будет также последовательно уменьшаться и достигнет со сбросом элемента ПАМЯТЬ 15 первой группы 10 элементов своего начального минимального значения Описанные режимы работы устройства показаны для уяснения принципа его действия на примере предельно возможных изменений длительности периодически следующих сигналов напряжения, проходящих от минимального до конечного максимального значения и наоборот.В устройстве предусмотрена возможность изменения длительности паузы между сигналами напряжения, которая выполняется изменением задания с помощью ручного задатчика, встроенного в управляемый генератор 56,При необходимости прекращения формирования на выходе устройства периодически следующих сигналов напряжения пусковой элемент 53 переводится в положение, при котором на его выходе исчезает сигнал логической 1. Это приводит к тому, что сигнал логической 1 отсутствует на первых входах третьего элемента 54 И, триггера 55 и входе элемента НЕ 57, формирующего на своем выходе сигнал логической 1, с помощью которого сбрасывается триггер 55. На выходе этого элемента и на втором входе управляемого генератора 56 исчезает сигнал логической 1, а на третьем его входе этот сигнал появляется, что в конечном итоге приводит к прекращению формирования периодически следующих сигналов напряжения на выходе устройства.При работе устройства в составе автоматической системы регулирования, например температуры, функционирование его 5 10 15 20 25 30 35 может происходить на любом уровне, которому соответствует получаемая длительность сигналов напряжения, находящаяся в пределах ее конечных значений и соответствующая конкретно заданному значению регулируемого параметра. При этом может осуществляться как непрерывное реверсирование около требуемого уровня длительности выходных сигналов напряжения, что происходит при непеременной подаче релейных сигналов задания от датчика температуры или вторичного прибора по принципу больше-меньше на первый 1 или второй 2 элементы гальванического разделения, так и оставаться на найденном уровне, что происходит при отсутствии релейных сигналов задания на входах указанных элементов.Описание работы предлагаемого устройства приведено для однофазной сети переменного тока. Возможно использование предлагаемого устройства для сети трехфазного переменного тока. Для этого оно должно быть снабжено еще двумя идентичными каналами, каждый из которых содержит также уже описанные элементы, как тиристоры, включенные по встречно-параллельной схеме, усилитель.Технические преимущества предлагаемого изобретения по сравнению с известным заключаются в обеспечении автоматического преобразования релейных сигналов задания на входе устройства в периодически следующие сигналы напряжения с автоматически изменяющейся длительностью на его выходе, в возможности без дополнительных преобразований изменять количество электроэнергии, передаваемой, например, электронагревателям в единицу времени путем использования датчиков и вторичных приборов, имеющих релейный выход. Управляющее устройство по авт. св. Юо 866690, отличаюи 1 ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком импульсных усилителей, пусковым элементом, третьим элементом И, дополнительным элементом ПАМЯТЬ, управляемым генератором с управляющим и двумя входами блокировки, элементом НЕ, первым и вторым тиристорами, причем выход пускового элемента подключен к входу элемента НЕ и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ПАМЯТЬ первой группы а выход - с первым входом дополнительного элемента ПАМЯТЬ, подключенного вторым входом к выходу элемента НЕ, выходы магнитоуправляемого элемента дополнительного элемента ПАМЯТЬ, элемента НЕ подключены к соответствующим управляющему и двум входам блокировки управляемого генератора, выход которого подключен к за.1292132 10 Составитель С. ЛузановРедактор Н.Марголина Текред И. Верес Корректор А. ЗимокосовЗаказ 282/55 Тираж 661 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415Производственно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пускающему входу блока импульсных усилителей, соединенного двумя входами питания с включенными встречно-параллельно тиристорами, управляющие электроды которых подключены к соответствующим выходам блока импульсных усилителей, силовые выходы тиристоров предназначены для включения в цепь нагрузки.