SU651306A1 - Релейный регул тор - Google Patents

Description

(54) РЕЛЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относитс  к области автоматики , а именно, к автоматическим регул торам, в которых выходной сигнал  вл етс  прерьюной функцией отклонени  входного сигнала от данной величины - серий электрических импульсов, с модул цией по частоте импульсов, с возможностью получени  отдельных характеристик , например, пропорциональноинтегральной , пропорциональной характеристики с временной зависимостью. Известны рале иные ре гул торы .ij и 2J Из известных релейных регул торов наиболее близким по технической сущности  вл етс  релейный регул тор, содержащий источник сигнала, суммирующий усилитель, трехпозиционное реле и цепь инерционной отрицательной обратной св -г зи, подключенные к шине 1улеВого потенциала , первый выход цепи инерциошюй отрицательной обратной св зи соединен со входом повторител  напр жени , виход источника сигнала подключен к первому входу суммирующего усилител ,

ВЫХОД которого сОедгвен со входом трехпоэиционного реле, пержый и второй выходы которого соедйнейы с разв зывающим диодным элементом, выход которого подключен ко входу стабилизатора напр исени , и ключевой элемент| 31

Недостатками данного релейного регул тс а $ЮЛ;ЕИОТСЯ точность и мала  надежнбсть.

Цель изобретени  заключаетс  в повышении точности и надежности регул тора ,

Эта цель достигаетс  тем, что в известный релейный регул тор введены ограничительные элементпл, усилитель и инвертор, подключеннь1й к шине нулевого потенциала, вход инвертора соединен с выходом повторител  напр жени , с первым выходом Стабилизатора напр жени  и первыми входами ключевого элемента и усилител , второй вход и выход которого подключены соответственно ко второму выходу стабилизатора напр жени  и вхоДу цепи инерционной отрицательной обратной св зи, первый выход инвертора соединен со вторым входом суммирующего усилител , а второй выход - через первый ограничительный элемент - со вторым выходом цепи инерционной отрицательной обратной св зи и со вторым входом Ключевого элемента, лервый выход которого через второй ограJ ничительнь1й ёлемевт, а второй выход через треттй ограничительный элемент подключены соо-геетственно к первому и вторс 4у выходам трехпозиционного реле.

На чертеже представлена функциональна  схема релейного регул тора, содержаща  источник сигнала 1, сумми рующий усилитель 2, трехпозиционное реле 3, конденсатор 4, разр дный резистор 5 и зар дный резистор 6, образующие инерционной отрицательной обратной св зи 7, пшторитель напр жени  8, разв зывающий диодкь1й элемент 9, стабилизатор напр жени  10, усилитель 11, инвертор 12, первый огранйчи1гельный элемент 13, ключевой элемент 14, нёремёшше резисто  л 15 и 16, операционный усилитель 17, диодный мостик 18, второй и третий ограничительные резисторы 19 и 20.

Релейный регул тор работает следующим образом. От источника сигнала 1 на первый вход суммирующего усилител  2 поступает сигнал посто нного тока который сравниваетс  с иостУЙающйм на его второй вход сигналом цепи инерционной отрицательной обратной св зи 7 Результирующий сигнал усиливаетс  суммирующим усилителем 2 и поступает на вход трёхйоз цйонного реле 3. При мало величине сигнала трехпозиционное реле 3 находитс  в исходном состб Ши, ойредел емом пол рностью подаваемого на нёИнвертйру1Ьщие входы операционных усилителей чрехпозиционного реле 3 напр жени  смещени , а именно на его цервом выходе .- положительный потенциал , на втором - отрицательный. Сигкалы с выходов трехпозицйрйного реле 3 не проход т через запертые диоды раэв зьтающего диодного элемента 9 на вход цепи инерционной от}: ицательной обратной св зи 7. При увеличении сигнала на входе трехпозиционного реле 3 из-за увеличени  выходного сигнала источника 1 или умейьщени , вследствие разр да конденсатора 4 1ёрез разр дный резистор 5, сигнала цепи инерционной отрицательной обратной

651306

св зи 7, происходит, в зависимости от пол рности результирующего сигнала, переключение, например, первого выхода трехпозиционного реле 3. Напр жение на первом выходе трехпозиционного реле 3 становитс  отрицательным и через соответствующий Диод разв зывающего диодного элемента 9 поступает на стабилизатор напр жени  10. Далее напр жение прикладываетс  ко входу усилител  11. Усиление усилител  11 устанавливаетс  переменным peaicTOром 16. Напр жение с выхода усилите- . л  11 поступает на вход цепи инерционной отрицательной обратной св зи 7 и по цепи, образуемой ее зар дным резистором 6 и конденсатором 4, измен ет с  в направлении, противоположном первоначальному изменению входного сигнала , в данном случае в отрицательном направлении, привод  к уменьщению результирующего сигнала. ОтриЛательное приращение напр жени  на конденсаторе вызывает также отрииательнре приращение результирующего сигнала на входе суммирУющего усилител  2, при действии импульса напр жение уменьщаетс  (изме н етс  в положительном направлении, так как по знаку дл  заданнь1х начальных условий оно выбрано отрицатель-, ным). В момент, когда напр жение на входе Tpexnod UHOHHof-o реле 3 уменьЩитс  до величины, соответствующей порогу выключени , трехпозиционное репе 3 перебрасываетс  в исходное состо ние , действие йМпульса прекрашаетус . На первом трехпбзииионнб го реле 3 по вл етс  положительное напр жение. В иСхОдном состо нии трехпозиционного релё ёгО ьызсОды Ьтключены диодами ра  зывак щег 0 диодного элемента 9 от цепи инерционной отрицательной . обратной св зи 7. Необходимо отметить, что во врем  действи  импульса отрицательное напр  сеНие с первоговыхода трехпозиционного реле 3 поступало через ограничительный элемент 20 в цепь обратной св зи ключевого элемента 14, привод  к открытию соответствующих диодов мостика 18. При этом операционный усилитель 17. ключевого элемента 14 охватьтаетс  глубокой отрицательно обратной св зью, а потенциал его инвертирующего входа становитс  равным потенциалу неинвертирующего входа. Следовательно, во врем  действи  импульса второй выход цепи инерционной отрицательной обратной св зи 7 с помошью ключевого элемента 14 подключаетс  к выходу повторител  напр жени  8, Это свидетельствует о том, что во врем  действи  импульса оба вьшода разр дного резистора 5 цепи инерционной отрицательной обратной св зи 7 станов тс  эквипотенциальными, ток через разр дный резистор б не протекает, что эквивалентно отключению разр дного резистора 5 от конденсатора 4, Последнее необходимо дл  обеспечени  раздельной (независимой) установки посто нных времени зар да и разр да конденсатора 4. Во врем  паузы потенциал на выходе стабилизатора напр51жени  10 относительно выхода повторител  напр жени  8 равен нулю. То же можно сказать но потенциале на выходе усилит ел  11. Это приводит во врем  паузы к эквипотенциальности зажимсна зар дного резистора 6 (фактическому; его отключению ) . Во врем  паузы напр жение с выхода повторител  напр жени  S, равное напр жению на зажимах конденсатора 4, прикладываетс  ко входу инвертора 12. Коэффициент усилени  инвертора 12 устанавливаетс  переменным резистором 15 и определ ет интенсивность разр да конденсатора 4 через разр дами резистор 5, т.е.. Посто нную времени разр да . Можно показать, что шкапа установок посто нной времени разр да к.онденсатора 4 с помощью переменного резистора 15 нг шкала установок пос 6 н1аой времени его разр да с помощью переменного резистора 16 линейны. Налравле ние разр да конденсатора 4 всегда соответствует уменьшению напр жени  на его зажимах. Это, при неизменном входном сигнале, приводит к увеличению разности величин входного сигнала от источника cifirHafta 1. и сигнала с выхода цепи инерционной отрицательной обратной св зи 7 - выхода повторители напр жени  8, к увеличению разностного сигнала к повторному включению трехпозиционного реле 3, и, наконец, к по влению импульса на его первом выходе . Воздействие импульсов на объект регулировани , например, через исполнительный механизм посто нной скорости приводит через датчик регулируемого параметра (на чертеже не показаны) к постепенному уменьшению входного сигнала и к прекращению импульсов. Возмущающие факторы, действующие на объект, могут привести к изменению знака входного сигнала от источника

сигнала 1, что вызьшает возникновение положительных импульсов на втором выходе трехпозиционного реле 3 и к обратному воздействию исполнительного механизма на регулируемый объект. При большом коэффициенте усилени  схемы возникновение импульсов происходит при малой величине входного сигнала, т.е. статическа  ошибка регулировани  будет

отсутствовать. Этр характерное свойство всех пропорционально-интегральных регул торов. При скачкообразном изменении входного сигнала в начальный момент времени длительность первого

импульса будет пропорциональна величине входного сигнала. Коэффициент пропрорциональности устанавливаетс  переменшлм резистором 16. Стабильность длителыюсти импульса обеспечиваетс 

тем, что зар д конденсатора 4 осуществл етс  стабильным током через зар дный резистор 6, что достигаетс  приложением к нему неизменного напр жени , .отсчитываемого относителыю выхода

псшторителй напр жени  8, ставшего возможным благодар  соединению одного из (общего вывода) стабилизатора напр жени  1О и одного из входов згоилител  11 к выходу повторител  напр жени  8,

Использование изобретени  позвол ет повысить точность и надежность как самого регу л тора, так и точность ведени  технологических процессов, привод щих к улучшению качества продукции .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   40

   Релейный регул тор, содержащий источник сигнала, суммирующий усилитель, трехпозиционное реле и цепь инерционной отрицательной обратной св зи, подключенные к шине нулевого потенциала, пе{жый выход цепи инерционной отрицательной обратной св зи соединен со входом повторител  напр жени , выход источника сигнала подаслючен к первому входу суммирующего усилител , выход которого соединен со входом трехпозиционного реле, первый и второй выходы которого соединены с разв зьюающим диодным элементом,, выкоа. которого подключен ко входу стабилизатора напр жени , и ключевой элемент, о т - л и ч а ю щ и и ,с   тем, что, с целыо повышени  точности и надежности регу