Генераторная установка электроразведочной станции

 

Изобретение относится к устройствам для геоэлектроразведки и может быть использовано в качестве источника возбуждения при работах методами вызванной поляризации, переходных процессов и постоянного тока. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет генерации произвольной временной диаграммы тока в нагрузке при одновременной автоматизации и расширении диапазона стабилизации тока. Цель изобретения достигается за счёт введения двухвходовой 1.5 и трехвходовой 16 схем И,а также двунаправленного ключа 17, электродвигателя 18 и триггера 19. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ ЕС К ИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь3

ОО

)M

i (21) 4782403/25 (22) 12.01,90 (46) 23.04.92. Бюл. N. 15 (71) Сибирское особое конструкторское бюро геофизического приборостроения

Научно — производственного объединения

"Сибгео" и Сибирский научно — исследова-. .тельский институт геологии, геофизики и минерального сырья Научно-производственного объединения "Сибгео" (72) Б.П.Балашов, В.С.Кугаевский, Г.В.Саченко, А.И.Цыплящук, B,Ã,Øóèíà и Ф,M.Xàîâ (53) 550.837 (088,8) (56) Бобровников Л.3. и др, Электроразведочная аппаратура и оборудование. М.: Недра, 1985, с.75 — 145.

Комаров В.А. Эмитроразведка методом вызванной поляризации. Л.: Недра, 1980, с.199.

„„SU „„ 1728828А1 (54) ГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНОЙ СТАНЦИИ (57) Изобретение относится к устройствам для геоэлектроразведки и может быть использовано в качестве источника возбуждения при работах методами вызванной поляризации, переходных процессов и постоянного тока. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет генерации произвольной временной диаграммы тока в нагрузке при одновременной автоматизации и расширении диапазона стабилизации тока. Цель изобретения достигается за счет введения двухвходовой 15 и трехвходовой

16 схем И,э также двунаправленного ключа

17, электродвигателя 18 и триггера 19. 3 ил, 1728828

55

Изобретение относится к устройствам для геоэлектроразведки и может быть использовано в качестве источника возбуждения при работах методами вызванной поляризации, переходных процессов и постоянного тока.

Известны станции, построенные по единому принципу и содержащие в генераторной установке источник постоянного тока,соединенный с коммутатором, выходы которого соединены с балластным сопротивлением и клеммами токовой линии, управляющий вход коммутатора соединен с блоком управления.

В качестве источника постоянного тока используют бензоэлектрический агрегат или генератор постоянного тока, ротор которого вращается двигателем автомобиля через коробку отбора мощности. Коммутатор включает и выключает ток и изменяет его направление в токовой линии, а на время отключения тока подключают к источнику постоянного тока балластное сопротивление. Сила тока в нагрузке (токовой линии) измеряется амперметром. Коммутатор управляется сигналами с блока управления, синхронизирующими работу генераторной и измерительной установок.

Известна генераторная установка электроразведочной станции, предназначенной для комплексного изучения аномалий ВП, содержащая генератор постоянного тока с приводом через вал отбора мощности от двигателя внутреннего сгорания. Выход генератора соединен с автоматическим выключателем, к другому входу которого подключена схема защиты. Один иэ выходов автоматического выключателя через тиристорный коммутатор одновременно соединен с балластным сопротивлением и одной иэ клемм токовой линии. Между автоматическим выключателем и коммутатором включен содержащий параллельно включенные амперметр и шунт блок измерения тока, соединенный с генератором через блок стабилизации. Второй выход коммутатора соединен с другой клеммой токовой линии, причем между ними может быть включен блок компенсации, содержащий параллельно включенные компенсатор напряжения омической составляющей и шунт.

К коммутатору подключен блок управления.

Напряжение генератора через автоматический выключатель подается на тиристорный коммутатор. При автономной работе генераторной установки на коммутатор поступают сигналы с блока управления, а при совместной работе измерительной и генераторной установок — с блока управления измерительной установки. Эти сигналы

50 задают режим коммутации тока в нагрузке — заземленной токовой линии. Величина напряжения и тока в нагрузке задается путем изменения силы тока в обмотке возбуждения генератора и скорости вращения якоря.

При изменении сопротивления нагрузки или числа оборотов двигателя среднее значение первоначально установленной силы тока в нагрузке автоматически поддерживается блоком стабилизации. Выходное напряжение генератора постоянного тока является функцией тока стабилизации в обмотке возбуждения.

Однако известная установка предназначена только для работы методом ВП. Это обусловлено тем, что для работы другими методами электроразведки необходимо обеспечить возможность изменения формы импульсов тока, а также иметь возможность в широких пределах изменять длительность самих импульсов и паузы между ними.

Структурная схема установки не обеспечивает таких возможностей.

Измерения в методе ВП производят на поздних временах (до сотен секунд) при соотношении времени действия возбуждающего импульса к времени измерения 3:1.

Поэтому измерения в паузах снижают производительность труда, и в настоящее время широко распространен способ измерения во время действия возбуждающего импульса, при котором для исключения воздействия изменения тока на результаты измерения требуется снизить коэффициент стабилизации до 0,1 .

Общее время работы за одну расстановку линии AB б — 8 ч, эа которое могут существенно измениться параметры окружающей среды, величина которых определяет сопротивление нагрузки (линии АВ). В значительных пределах изменяются и обороты двигателя внутреннего сгорания. Суммарное воздействие изменения сопротивления нагрузки и нестабильности оборотов двигателя приводят к тому, что рабочая точка генератора постоянного тока выходит за пределы диапазона регулирования, определяющегося линейной частью характеристики живых = (стаб). Во избежание срыва стабилизации оператор обязан постоянно следить за изменением амплитуды тока и поддерживать ее постоянной, изменяя обороты двигателя.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет генерации произвольной временой диаграммы тока в нагрузке при одновременной автоматизации и расширения диапазона стабилизации тока.

1728828

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемой установки и схемы реализации блока стабилизации тока и блока управления; на фиг. 2 — схема блока стабилизации; на фиг. 3 — схема таймера.

Генераторная установка электроразведочной станции содержит генератор 1 постоянного тока с приводом через вал 2 отбора мощности от двигателя 3 внутреннего сгорания, в состав которого входит карбюратор с дроссельной заслонкой 4.

Выходы генератора 1 соединены с автоматическим выключателем 5, выходы которого подключены к входу питания нагрузки коммутатора 6, соединенного с балластным сопротивлением 7, и блоку 8 измерения тока.

Блок 8 измерения тока содержит последовательно соединенные усилитель типа

M — ДМ 9, интегратор 10 и АЦП 11. На вход усилителя 9 включен шунт 12, один конец которого соединен с выходом автоматического выключателя, а другой — с входом питания нагрузки коммутатора 6. Другим выходом блока 3 является выход АЦП 11, одновременно соединенный со схемой 13 защиты, выход которой подключен к управляющему входу автоматического выключателя 5, и блоком 14 стабилизации тока.

Аналогичные выходы блока 14 стабилизации соединены с выходами генератора 1, один непосредственно, а другой через обмотку возбуждения. Цифровые выходы блока 14 соединены с входами двухвходовой схемы И 15 и трехвходовой схемы И 16, Вторые входы схем И объединены и подключены к положительному полюсу источника питания, а выходы — к двунаправленному ключу 17, другие входы которого соединены с источником питания, а выходы — с питающими зажимами электродвигателя 18, гибким валом соединенного с дроссельной заслонкой 4 карбюратора двигателя 3 внутреннего сгорания. К другому выходу схемы

13 защиты подключен триггер 19, инверсный выход которого соединен с третьим входом схемы И 16.

АЦП 11 блока 8 измерения тока и блок

14 стабилизации тока подключены к блоку

20 управления через общую шину (магистраль).

Блок 20 управления содержит подключенные к магистрали процессор 21, ОЗУ 22, ПЗУ23, контроллер 24 пульта, соединенный с пультом 25, и таймер 26, выходы которого являются выходами блока 20 управления и соединены с управляющими входами коммутатора 6 и входами АЦП 11 и интегратора

10 блока 8 измерения тока. Входы таймера

26 являются входами генераторной установки и соединены с измерителем электро45

55 схеме мостового тиристорного инвертора на тиристорах ТЧИ вЂ” 100.

Блок 7 балластных резисторов составлен из нагревательных элементов типа ТЭН, по сопротивлению и мощности соответствующих нагрузке генераторной установки, Блок 8 измерения тока содержит усилитель 9 типа М вЂ” ДМ (операционный усилитель

К140УД13}, интегратор 10 (схема выборки и хранения К1100СК2), АЦП 11 (интегральный

12-разрядный АЦП К572ПВ2) и шунт 12 (75Д С MMЗ вЂ” 75А).

Схема 13 защиты представляет собой реализованный на трех соединенных последовательно микросхемах К561ИПЗ 12-разрядный цифровой компаратор, на одних разведочной станции. Выходы коммутатора

6 соединены с клеммами А и В токовой линии.

В случае, когда установка используется для работы по методу вызванной поляриза5 ции, между автоматическим выключателем

5 и обмотками возбуждения генератора 1 постоянного тока включают стабилизатори реоб разо вател ь 27. Измерительная установка электроразведочной станции

10 подключается к выходу синхронизации коммутатора 6 и входам таймера 26 блока 20 управления.

Установка работает. следующим образом.

15 Генераторная установка предназначена для проведения геофизических работ методами вызванной поляризации, переходных процессов и постоянного тока, При работе методами вызванной поляриза20 ции и постоянного тока нагрузкой генераторной установки служит линия АВ . (заземленный электрический диполь). При работе методом переходных процессов нагрузкой генераторной установки служит

25 изолированная петля. При электроразве- . дочных работах генераторная установка работает в комплексе с измерителями электрической или магнитной составляющих поля. При этом предусматриваются три

30 режима работы: измеритель синхронизирует работу генераторной установки; генераторная установка синхронизирует работу измерителя; генераторная установка и измерительь синхронизируются высокоточны35 ми кварцевыми генераторами (т.е. электрическая связь между ними отсутствует).

Генераторная установка размещается на шасси двигателя автомобиля. В качестве

40 генератора постоянного тока используется генератор 2ПН вЂ” 225М. В качестве автоматического выключателя 5 — контактор типа

МК1 — 20. Коммутатор 6 тока выполнен по

1728828 входах которого запаян код, пропорциональный максимальному току нагрузки, а на другие подается код с АЦП 11.

Блок 14 стабилизации тока содержит последовательно соединенные схему 28 опознавания и управления обменом (собрана на микросхемах К561ИПЗ), дешифратор

29 записи (на микросхемах К561ИД1) и регистр 30 (четыре последовательно соединенных микросхемы К561ИР9), подключенные к общей шине устройства.

Регистр 30 является 12-разрядным (в соответствии с выходным словом АЦП).

Выходы всех 12-разрядов регистра 30 одновременно соединены с входами компараторов 31 и 32, другие входы которых являются входами блока 14 и соединены с выходом АЦП 11 блока 8 измерения тока.

Выходы компаратора 32 являются цифровыми выходами блока 14. Один из них соединен с входом схемы И 15, другой — с входом схемы И 16. Выход компаратора 31 одновременно соединен с входами генератора 33 и ключей 34 и 35. Выход генератора 33 через триггер 36 соединен с другим входом ключа

35. Инверсный выход триггера 36 соединен с ключом 34. Выходы ключа 35 через транзистор 37 и ключа 34 через транзистор 38 подключен ы к противоположным кон цам первичной обмотки трансформатора 39, средняя точка которой соединена с плюсовым зажимом источника питания. Концы вторичной обмотки трансформатора 39 через выпрямительные диоды 40 и 41 подключены к базе транзистора 42, и ее средняя точка соединена непосредственно с эмиттером транзистора 42 и через ограничительный диод 43 — с коллектором транзистора

42, выходы которого являются выходами блока 14 и соединены с одним из концов обмотки возбуждения генератора 1.

Двунаправленный ключ 17 выполнен по схеме составного транзисторного ключа. В качестве электродвигателя 18 использован электродвигатель ЭДН вЂ” 145, Устройство разработано на базе микропроцессорного комплекта К588 и интерфейса "Общая шина" с использованием системы команд микро-Э В M "Электроника-60", Пульт 25 управления содержит клавиатуру управления и цифровой жидкокристаллический дисплей ИЖБ-71 — 96 8.

Таймер 26 содержит подключенные к магистрали регистры состояния 44 и режима 45, старший 46 и младший 47 регистры времени,дешифраторы записи 48 и чтения

49 и схему 50 опознавания, выход которой одновременно соединен с входами дешифратора 48 и 49. Один из выходов дешифра5

55 тора 48 записи соединен с регистром режима 45, а другой — одновременно соединен со старшим 46 и младшим 47 регистрами времени. Оба регистра 46 и 47 времени и регистр 44 состояния последовательно соединены между собой, Входы регистров

46 и 47 времени соединены со счетчиком 51, выход которого является выходом таймера и соединен с интегратором 10 блока 8. Последовательно счетчику 51 включены счетчик 52, выход которого является выходом таймера и соединен с АЦП 11 блока 8, и генератор 53. Выходы старшего регистра 46 времени непосредственно и регистра 45 режима через триггер 54 соединены с формирователем временных интервалов 55, один из выходов которого соединен с триггером

54, а два других — co схемами ИЛИ 56 и 57.

Выходы схем ИЛИ 56 и 57 являются выходами таймера и соединены с управляющими входами коммутатора 6, а их входы — входами таймера, соединенными с измерительной установкой. Установочным входом таймера являются объединенные входы формирователя 55 временных интервалов, регистров 45 режима и регистра 44 состояния, один из входов которого соединен с дешифратором 49 чтения.

Установка работает следующим образом.

Метод геофизической разведки (ВП, МПП, постоянного тока) определяет временную диаграмму тока в нагрузке генераторной установки. Временная диаграмма тока формируется путем задания длительностей импульсов прямого Т+ и обратного Ттоков и паузы между ними. Задавая различные значения длительностей Т+, T и Т, можно сформировать временную диаграмму тока в нагрузке (для методов ВП и переходных процессов) или задать в нагрузке постоянный ток положительной или отрицательной полярности (для методов постоянного тока). При работе методом ВП или постоянного тока необходимо, кроме того, стабилиэи ровать ток в нагрузке и поддерживать его величину постоянной в течение всего времени, пока осуществляется работа.

Стабилизация тока осуществляется путем непрерывного измерения амплитуды тока в нагрузке, сравнения измеренного значения с заданной величиной и определения степени рассогласования между заданной и измеренными величинами. При определении степени рассогласования вырабатывается управляющее воздействие на обмотку возбуждения генератора постоянного тока и на изменение оборотов двигателя внутреннего сгорания до тех пор, пока заданная и измеренная величины тока не будут равны.

1728828

10

20

30

Перед началом работы оператор запускает двигатель внутреннего сгорания. Автоматический выключатель . 5 устанавливается в положение "Включено", и напряжение с выхода генератора 1 постоянного тока через преобразователь-стабилизатор 27 и автоматический выключатель 5 подается на вход питания нагрузки тиристорного коммутатора 6 тока. На пульте 25 управления задают временную диаграмму и амплитуду стабилизированного тока. При нажатии кнопки "Пуск" происходит безусловная установка магистрали(общей шины), сброс в начальное состояние всех регистров и счетчиков устройства, в том числе и триггера 19, высокий (разрешающий) потенциал с инверсионного выхода которого поступает на один из выходов схемы И 16. После начальной установки процессор 27 нацинает выполнять программу, записанную в

ПЗУ 23.

Выполняя записанную в ПЗУ 23 программу, процессор 21 через контроллер 24 считывает состояние пульта 25 и вырабатывает признак заданного режима работы, а именно: постоянный положительный; постоянный отрицательный; однополярный импульсный положительный; однополярный импульсный отрицательный; разнополярный импульсный с паузой и разнополярный импульсный без паузы токи.

Процессор 21 опрашивает регистр состояния 44 таймера 26 и по сигналу Готов" записывает в регистры 46 и 47 времени значение длительности Т+, а в регистр 45 режима признак режима. По окончании записи снимается сигнал Готов" регистра

44 состояния и начинается отработка заданного режима. Регистры 46 и 47 времени таймера 26 начинают работать в режиме вычитающего счетчика, а на выходе формирователя 55 временных интервалов появляется импульс Т+, который через схему ИЛИ

56 подается на один из управляющих входов тиристорного коммутатора 6. R ри воздействии управляющего импульса Т+ в нагрузке (линии АВ или генераторной петле) в течение длительности Т+ протекает ток положительной полярности. Один из выходов автоматического выключателя 5 соединен с коммутатором 6 через шунт 12 блока 8 измерения тока. Напряжение с шунта 12, пропорциональное току нагрузки, поступает на гальванически развязанный с шунтом 12 вход усилителя типа M-ДМ 9, С выхода усилителя 9 напряжение поступает на вход двухкаскадного интегратора 10, который управляется с таймером 26 частотой в два раза выше, чем частота дискретизации АЦП 11. В течение первого такта один каскад интегрирует напряжение с усилителя 9, а другой каскад находится в режиме хранения, во время которого АЦП 11 кодирует напряжение, пропорциональное току в нагрузке. Во время второго такта первый каскад переходит в режим хранения, а второй каскад — в режим интегрирования, и кодируется напряжение на выходе второго каскада. Таким образом осуществляется непрерывное интегрирование и кодирование напряжения, пропорционального импульсу тока в нагрузке. Код с выхода АЦП 11 через магистраль считывается процессором 21 и выводится через контроллер 24 на индикатор пульта 25 управления. Одновременно код, пропорциональный току в нагрузке, поступает с выхода АЦП 11 на вход схемы 13 защиты и блока

14 стабилизации, входом которого являются входы цифрового компаратора 31. На другие одноименные входы цифрового компаратора 31 процессор 21 пересылает через регистр 30 код заданной на пульте 25управления амплитуды тока.

Если амплитуда заданного значения стабилизированного тока оказалась меньше измеренного значения тока, то на выходе компаратора 31 появляется сигнал "Меньше", равный "1", который запускает генератор

33, работающий в ждущем режиме, и через триггер 36 открывает поочередно ключи 34 и 35. Модулирующий сигнал с выхода ключей 34 и 35 управляет работой умощняющих транзисторов 37.и 38, коллекторы которых подключены к концам первичной обмотки трансформатора 39, служащего для гальванической развязки цепей управления с генератором 1 постоянного тока. Выпрямленное на диодах 40 и 41 напряжение управляет работой мощного транзистора 42, при открывании которого увеличивается ток в обмотке возбуждения. Диод 43 служит для защиты транзистора 42 от выбросов напряжения с выхода генератора 1 постоянного тока. Увеличение тока в обмотке возбуждения приводит к увеличению выходного напряжения генератора 1 постоянного тока, и ток в нагрузке начинает расти. Как только заданное и измеренное значения тока сравняются, на выходе компаратора 31 появляется нулевой потенциал, который запрещает работу генератора 33. Ключи 34 и 35 закрываются, и прекращается модуляция постоянного напряжения в обмотке трансформатора 39. Транзистор 42 закрывается, и ток в обмотке возбуждения начинает уменьшаться. Поскольку сравнение токов происходит с достаточно высокой частотой опроса, как только измеренное значение тока становится меньше заданного, 1728828

12 на выходе компаратора 31 снова появляется сигнал, равный "1", который разрешает работу генератора 33.

Таким образом осуществляется непрерывное отслеживание заданного значения тока в течение интервала T+. По окончании длительности Т+ процессор 21 читает на пульте 25 значение Тп и записывает его по сигналу "Готов" регистра 44 состояния в регистры 46 и 47 времени таймера 26.

Если время Т> равно нулю, процессор читает значение Т- и записывает его в регистры 46 и 47 времени. Формирователь 55 временных интервалов формирует управляющий импульс Т-, который с выхода таймера

26 поступает на другой управляющий вход тиристорного коммутатора 6. Тиристорный коммутатор 6 подает в нагрузку импульс тока отрицательной полярности. Как и в период Т+, происходит усиление, интегрирование и кодирование напряжения, пропорционального импульсу отрицательного тока в нагрузке. Код тока также подается на вход схемы 13 защиты и блока

14 стабилизации тока. Сравнение измеренного и заданного значений токов происходит по абсолютной величине.

При работе методом переходных процессов, т.е. когда нагрузкой является генераторная петля, ток в цепи нагрузки несет всегда постоянную величину, и в этом случае режим стабилизации легко обеспечивается.

Однако при работе методом ВП, когда нагрузкой является линия АВ, сопротивление которой изменяется в зависимости от изменения проводимости среды, ток в нагрузке может резко изменяться как в ту, так и в другую сторону.

При увеличении тока регулирования в обмотке возбуждения, увеличивается выходное напряжение генератора постоянного тока I, характеристика Овых = f(lcra6) при (Harp. = coAsT в области больших токов становится нелинейной, и перестает расти выходное напряжение генератора тока.

Для того, чтобы сместить рабочую точку в область малых токов регулирования, одновременно осуществляется сравнение заданного и измеренного значений токов на компараторе 32.

Если измеренное и заданное значения токов не совпадают, то на выходах компаратора 32 появляется сигнал "Больше" или

"Меньше", который поступает на входы схем И 15 и 16, и постоянное напряжение через ключ 17 подается на электродвигатель

18, который соединен гибким валом с дроссельной заслонкой 4 карбюратора двигателя 3 внутреннего сгорания.

Злектродвигатель 18, включаясь, поворачивает дроссельную заслонку 4, и двигатель 3 внутреннего сгорания увеличивает или уменьшает обороты. При увеличении оборотов увеличивается выходное напряжение генератора 1 постоянного тока, тем самым увеличивается ток в нагрузке до тех пор, пока рабочая точка тока регулирования не сместится на линейный участок характеристики. Сравнение токов осуществляется с частотой дискретизации АЦП, и поэтому стабилизация тока осуществляется практически непрерывно (постоянная времени обмотки возбуждения во много раз больше частоты дискретизации АЦП). При уменьшении оборотов уменьшается выходное напряжение, и тем самым уменьшается ток в нагрузке.

Для предотвращения выхода из строя генератора 1 постоянного тока служит схема 13 защиты, которая представляет собой цифровой компаратор, на одних входах которого запаян код максимального тока нагрузки. На другие входы компаратора, которые являются входом схемы 13 защиты, подается код измеренного значения тока с

АЦП 11, Если ток нагрузки превышает значение максимального тока генератора 1, на выходе схемы 13 защиты появляется импульс, который выключает автоматический выключатель 5, отключая генератор 1 от нагрузки, и одновременно переключает триггер 19. Нулевой (запрещающий) потенциал с выхода триггера поступает на схему И 16, предотвращая тем самым резкое увеличение оборотов двигателя 3 внутреннего сгорания.

Если в цепи нагрузки происходит обрыв, измеряемое значение тока становится равным нулю. Защита от резкого увеличения оборотов двигателя внутреннего сгорания осуществляется программным путем.

На нулевое измеряемое значение тока программно выдается запрещающий потенциал, который через магистраль и схему 14 стабилизации тока поступает на схему И 16.

При совместной работе генераторной установки в комплексе с измерителем от последнего поступают синхронизирующие импульсы Т+, T-, которые подаются на вход таймера 26 и через схемы И 15 и 16 поступают на управляющие входы тиристорного коммутатора 6.

В тиристорном коммутаторе 6 формируется импульс синхронизации, соответствующий середине фронта выключения тока, который подается на измеритель и от переднего фронта которого отсчитывается начало процесса измерения (например, начало измерения переходного процесса при рабо1728828

14 те методами переходных процессов или

BR). Для равномерной нагрузки генератора

1 постоянного тока в паузах между импуль- сами Т+, Т- служит блок 7 балластных резисторов. 5

Предлагаемая установка в отличие от известной имеет два контура отрицательной обратной связи, Первый контур (точной стабилизации), как и в известной установке, осуществляется по цепи: блок 14 стабилиза- 10 ции — обмотка возбуждения генератора 1 постоянного тока — генератор 1 постоянного тока — автоматический выключатель 5— шунт 12 — усилитель 9- интегратор 10- АЦП

12 — блок 14 стабилизации и служит для 15 точной стабилизации тока в нагрузке генераторной установки в небольшом диапазоне регулирования тока в обмотке возбуждения генератора, определяемом

20 протяженностью линейного участка характеристики 0вых = (стаб) Стабилизация изменений тока большой амплитуды осуществляется по контуру грубой стабилизации: блок 8 измерения тока— блок 14 стабилизации — схемы И 15 и 16 — 25 двунаправленный ключ 17 — электродвигатель 18 — дроссельная заслонка 4 — двигатель 3 внутреннего сгорания — генератор 1 постоянного тока — автоматический выключатель 5 тока — блок 8 измерения. На этом 30 уровне решаются задачи постоянного удержания рабочей точки генератора постоянного тока на линейном участке характеристики и обеспечения работы второго уровня стабилизации, осуществляемого по контуру; 35 блок 8 измерения — блок 11 стабилизации— обмотка возбуждения генератора 1 постоянного тока — автоматический выключатель

5- блок 8 измерения. Задача второго уровня

40 стабилизации — обеспечить величину коэффициента стабилизации тока на уровне 13, необходимую для того, чтобы после преобразователя-стабилизатора 27 (третий уровень стабилизации) коэффициент стабилизации не превышал 0,1 . Контуры грубой и точной стабилизации тока совместно управляются соединенными между собой блоками управления 8 и стабилизации 14, реализация которых и их связи с другими

50 блоками устройства позволяет развязать по заданного значений тока в нагрузке и сделать ее во много раз больше, чем постоянная времени обмотки возбуждения генератора постоянного тока. Развязка во времени обеспечивается соединением бловремени вывод данных о текущем значении тока на индикатор пульта 25 управления и ввод заданного значения тока стабилизации на вход блока 14 стабилизации, а также повысить частоту сравнения измеренного и 55 ка 20 управления с блоком 14 стабилизации тока через общую шину, а с блоком 8 измерения тока -через общую шину и непосредственно. Повышение частоты сравнения текущего, и измеренного значений тока в нагрузке. позволяет использовать текущее измеренное значение тока и постоянную времени обмотки генератора постоянного тока, известную заранее, для выработки регулирующего воздействия, и ввести его до того; как реакция обмотки возбуждения на последнее изменение тока в нагрузке достигнет максимального значения. Частота сравнения определяется частотой дискретизации АЦП 11, поэтому управление работой АЦП 11 осуществляется непосредственно с выхода блока 20 управления, а именно выходы таймера 26 соединены с управляющими входами АЦП 11 и интегратора 10.

Таким образом, введение контура грубой стабилизации тока и новое решение блока 20 управления автоматизируют процесс управления генераторной установкой и упрощают работу оператора, задача которого ограничивается заданием величины стабилизируемого тока и набора служебных параметров с помощью клавиатуры пульта управления. Защита генератора 1 постоянного тока от коротких замыканий в цепи нагрузки осуществляется почти мгновенно и определяется временем срабатывания схемы 13 защиты. Повышение частоты сравнения измеренного и заданного значений токов в нагрузке и структура блока управления позволяют изменять в широких пределах длительности прямого и обратного токов и, следовательно, формировать любую последовательность импульсов, а достигнутый уровень стабилизации позволяет с необходимой точностью задавать временную диаграмму в нагрузке и стабилизировать ток в нагрузке для работы всеми известными способами геоэлектроразведки, что делает установку универсальной.

Она может быть использована для работы методами переходных процессов (в том числе компенсационными), ВП, постоянного тока и зондирования становлением поля в ближней зоне.

Формула изобретения

Генераторная установка электроразведочной станции, включающая двигатель внутреннего сгорания, содержащий карбюратор с дроссельной заслонкой, через вал отбора мощности соединенный с генератором постоянного тока, выходы которого соединены через автоматический выключатель с блоком измерения тока, подключенным цифровым выходом к соединен1728828

Составитель Г, Заостровская

Редактор А. Козориз Техред M,Моргентал Корректор М. Шароши

Заказ 1407 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ному с обмоткой возбуждения генератора постоянного тока блоку стабилизации и соединенным с блоком управления коммутатором, выходы которого соединены с балластным сопротивлением и клеммами нагрузки, а также подключенную к автоматическому выключателю схему защиты, о тл ич а ю ща я с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей установки путем генерации произвольной временной диаграммы тока в нагрузке при одновременной автоматизации и расширении диапазона стабилизации тока, в нее введены двухвходовая и трехвходовая схемы И, двунаправленный ключ, электродвигатель и триггер, причем первые входы схем

И соединены с цифровыми выходами блока стабилизации, вторые объединены и подключены к положительному полюсу источника питания, а выходы через двунаправленный ключ, соединенный с источником питания, подключены к питающим зажимам

5 электродвигателя, гибкий вал которого соединен с дроссельной заслонкой, триггер включен между схемой защиты и третьим входом одной из схем И, цифровой выход блока измерения тока дополнительно сое10 динен со схемой защиты, блок управления дополнительно соединен с блоком измерения тока и стабилизации через общую шину, а с управляющими входами блока измерения тока непосредственно, причем один из

15 аналоговых выходов блока стабилизации соединен непосредственно с выходом генератора, а другой — через его обмотку возбуждения.