Регулятор с переключаемыми параметрами

 

О П,И t..À - К.,И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

235I35

Сова Советскит

Соеиалистических

Респуелик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21с, 46/50

Заявлено 22Х1.1967 (№ 1168879/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 16.1.1969. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 29Х.1969

МП1:, G 051

УДК 621.544(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Ав оры изобретения

Г. И. Лозгачев и Е. К. Шигин

3 а я в и т е JI b

Воронежский технологический институт

РЕГУЛЯТОР С ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

Предложение относится к области автоматического регулирования.

Известны регуляторы с переключаемыми параметрами, содержащие релейный усилитель с двумя реле и апериодической обратной связью и дифференцирующий блок с двумя реле на выходе и двигателем в обратной связи. В известных устройствах наблюдается сравнительно узкая область допустимых параметров настройки и склонность к автоколебаниям.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем установлены дополнительные резистор, подключенный параллельно резистору апериодической обратной связи, и два реле, в цепь питания одного из которых включены последовательно соединенные нормально открытый контакт первого и нормально закрытый контакт второго реле релейного усилителя, а в цепь питания второго — последовательно соединенные нормально открытый контакт одного и нормально закрытый контакт другого реле дифференцирующего блока.

Последовательно соединенные нормально открытые контакты дополнительно установленных реле, включенные параллельно последовательно соединенных нормально закрытым контактам этих реле, подключены последовательно к дополнительному резистору.

Это дает возможность расширить область допустимых параметров настройки регулятора.

На чертеже приведена схема устройства.

5 Устройство состоит из трех блоков: релейного усилителя 1 — формирователя сигнала регулирования, дифференцирующего блока 2 и блока питания 8.

Усилитель 1 содержит транзисторы Т, и Т, 10 для усиления сигнала ошибки по напряжению, транзистор Тв в схеме фазочувствительного усилителя мощности, потенциометр Ят вторичного прибора для введения информации в измеренном значении регулируемой величины, 15 резисторы R it R разряда конденсатора обратной связи для настройки параметров регулятора, резистор R заряда конденсатора обратной связи, конденсатор С апериодической обратной связи для формирования экспонен20 циально возрастающего запирающего напряжения, электромагнитные реле 1Р и 2Р для выдачи регулирующего воздействия, подачи обратной связи и выполнения логических операций (с контактами 1Р1 — 1Р4 и 2Р1 — 2P4), 25 входной трансформатор Тр1 с входной подвижной обмоткой W и вторичными обмоткаWq n Wq.

Блок 2 содержит потенциометры R;, и Рс, соединенные по мостовой схеме, для формироЗО вания компенсирующего напряжения U„, тран235135

3 зисторы Т и T-. для усиления по напряжени о сигнала, пропорционального скорости изменения ошибки, транзистор Т для фазочувствительного усиления этого сигнала по мощности, электромагнитные реле ЗР и 4Р для выдачи сигнала на исполнительный двигатель компенсационного моста (с контактами ЭР1 — 3P8 и 4P1 — 4P8), электромагнитные реле 5Р и 6Р для запоминания знака сигнала ошибки и скорости изменения сигнала ошибки (с контактами 5Р1 — 5РЗ и бР1 — бРЗ) и исполнительный двигатель 4 для изменения разбаланса компенсационного моста.

Устройство работает следующим образом.

Прн отклонении регулируемой величины от заданного значения подвижный контакт потенциометра RI, находящийся на выходном валу вторичного прибора, измеряющего регулируемую величину, отклоняется от середины потеяциометра RI, и на первичной обмотке WI трансформатора Тр1 появляется напряжение

U- разбаланса, пропорциональное ошибке е.

Со вторичной обмотки W> напряжение подается на усилитель 1, где происходит усиление сигнала ошибки по напря>кению на каскадах усиления, выполненных на транзисторах Т1 и Т .

С выхода усилителя переменная составляющая напряжения подается на фазочувствнтельный усилитель, выполненный на транзисторе Т3. В зависимости от знака ошибки изменяется фаза переменного напряжения, подающегося на базу транзистора Тэ, при этом транзистор открывается I. том или ином полупериоде и срабатывает реле 1Р (при е)0) или реле 2Р (при е<0) в зависимости от фазы напряжения U,. Срабатывание реле вызывает замыкание контактов 1РЗ или 2РЗ, которые замыкают выходные клеммы 1(1 — К2 или КЗ—

К2, соединяемые с обмотками двигателей управления, а также замыкаются контакты 1Р4 или 2Р4, через которые подается напряжение на клеммы К4 — К5 или К4 — E6, соединяемые с обмотка»II реверсивного магнитного пускателя, управляющего исполнительным механизмом.

Для уменьшения коэффициента усиления регулятора и увеличения постоянной времени интегрирования в усилителе применяется апериодическая обратная связь, которая подается в виде запирающего положительного напряжения с блока питания 8. Прп срабатывании реле 1Р плп 2Р замыкаются контакты 1Р2 или

2Р2, и напря>кение подается на обкладки конденсатора С. Так как в цепи заряда конденсатора находится резистор %, то положительное напряжение начинает возрастать по экспоненте, запирая транзистор Т3 через некоторое время после срабатывания выходных реле

1Р или 2Р. Запирание транзистора Т3 вызывает обесточивание реле 1Р и 2Р, при этом контакты 1РЗ, 1Р4, 2РЗ и 2Р4 управления и контакты 1Р2 и 2Р2 обратной связи разрываются.

Конденсатор С начинает разря>каться через резистор R>, и по истечении некоторого време5

15 го

65 ни конденсатор разряжается настолько, что под действием переменного напряжения, подаваемого на базу транзистора Т„последний открывается и снова срабатывает реле 1Р или

2Р.

Для улучшения переходных процессов системы автоматического регулирования резистор

R> шунтируется резистором R> при соотношении знаков ошибки и скорости изменения с ошибки е е>0 с помощью контактов 5Р2, 5РЗ, бР2 и 6РЗ, управляемых дифференцирующим блоком.

Дифференцпрующий блок работает следующим образом.

Напря>кение U сигнала ошибки системы с трансформатора Tpl подается на вход дифференцирующего блока, где суммируется с компенсационным напря>кением U, êîòîðîå подается в противофазе напряжению U, .Разность напряжений с1,- — с1„подается на базу входного транзистора Т, который работает аналогично усилителю 1.

Выходные реле ЗР и 4Р своими контактами

ЗРЗ и 4РЗ подают на обмотку якоря напряжение, под действием которого якорь вращается в ту или иную сторону и через редуктор поворачивает контакт потенциометра.

Таким образом, усилитель, охваченный отрицательной обратной связью с помощью интегрирующего двигателя и потенциометров

Я-, и Rb, является активным реальным дифференцирующим элементом изменения ошибки о системы. При е)0 срабатывает реле ЗР, прн о в<0 — реле 4Р.

Знаки ошибки е и скорости изменения ошибо ки е запоминаются на реле 5Р и бР соответ 3 ственно. Пусть е)0 и в)0 (в в)0), тогда замыкание контакта 1Р1 вызывает срабатывание реле 5Р, которое самоблокируется контактом 5Р1 (прерывистый режим работы реле 1Р не будет теперь обесточивать реле 5P), срабатывание реле ЗР вызывает срабатывание реле бР под действием контактов ЗР1, которое самоблокируется контактом БР1 (прерывистый режим работы реле ЗР не будет обесточивать реле 6Р) . Одновременное. срабатывание реле 5Р о и бР при е)0 и в)0 вызывает замыкание контактов 5Р2 и бР2 и шунтирование резистора

R3 резистором Rp, разряд конденсатора С при этом происходит более быстро, и частота следования управляющих импульсов регулятора увеличивается, что вызывает увеличение коэффициента усиления и уменьшения постоянной времени интегрирования регулятора. Такое воздействие регулятора на объект вызывает более быстрое уменьшение отклонения регулируемой вели пшы под действием возмущения. о

Пусть знаки е и е не совпадают: в)0, в<0.

Тогда срабатывание реле 4Р и размыкание контакта 4Р1 обесточивает реле 6Р. Это вызы235135

Предмет изобретения

l

1

Составитель П. Шелинов

Редактор Е. Семанова

Корректор А. П. Васильева

Текред Т. П. Курилко

Заказ 782ii1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 вает разрыв контакта бР2 и замыкание контакта бРЗ.

Шунтирование резистора R> прекращается. гак как контакты 5РЗ и бР2 разомкнуты.

При этом разряд конденсатора происходит о медленнее, чем в случае, когда в е)0, частота импульсов уменьшается, коэффициент усиления регулятора скачком увеличивается, что способствует плавному, без перерегулирования, подводу регулируемой величины к заданному значению.

Регулятор с переключаемыми параметрами, содержащий релейный усилитель с двумя реле на выходе и апериодической обратной связью и дифференцирующий блок с двумя реле на выходе и двигателем в обратной связи, отличающийся тем, что, с целью расширения области допустимых параметров настройки устройства, в нем установлены дополнительные резистор, подключенный параллельно резисто5 ру апериодической обратной связи, и два реле, в цепь питания одного из которых включены последовательно соединенные нормально открытый контакт первого и нормально закрытый контакт второго реле релейного усилите10 ля, а в цепь питания второго — последовательно соединенные нормально открытый контакт одного и нормально закрытый контакт другого реле дифференцирующего блока, причем последовательчо соединенные нормально откры15 тые контакты дополнительно установленных реле, включенные параллельно последовательно соединенным нормально закрытым контактом этих реле, подключены последовательно к дополнительному резистору.