книги из ГПНТБ / Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

рающее напряжение на базе Т4. Если на базу ТЗ пода­

коллекторный ток Т4 закроет транзистор ТЗ и в той ча­ сти полупериода, когда импульс на базе ТЗ исчезнет. Прямоугольное напряжение на обмотке / / / триггерного каскада управляет триодами Т5, Т6 выходного каскада. Если нет напряжения на выходе триггерного каскада, триоды Т5, Т6 заперты напряжением, поданным на их

ную обмотку исполнительного усилителя. Выходной кас­

ных по амплитуде полуволны, одна из которых соответ­ ствует полупериоду открытого состояния Т5, а другая — закрытого. Амплитуда напряжения большей полуволны достаточна для зажигания неоновой лампочки НЛ, по­ этому в один из полупериодов, если на ТрЗ есть напря­

лупериода, поэтому изменяется и полярность напряже­ ния на НЛ. Подбором резисторов R18, R19 можно до­ биться одинаковой постоянной времени заряда цепочки R14-C3 при различной полярности напряжений. Необхо­ димость в этом объясняется различной величиной по­ тенциала зажигания НЛ при различных направлениях приложенного напряжения. При наличии напряжения на ТрЗ транзистор Т5 в один из полупериодов всегда от­ крыт. При этом, однако, напряжение на зажимах 7, 8 может и не появиться, так как оно поступает на эти за-

162

жимы только в одну половину периода с вторичной об­ мотки / / / трансформатора Тр2, а на первичную обмотку Тр4 благодаря двухполупериодному выпрямлению на диодах Д12, Д13 напряжение может быть подано через Т5 в любую половину полупериода. Напряжение с кон­ денсатора СЗ поступает на сетку правой половины лам­ пы Л1. Это напряжение и напряжение сигнала ошибки всегда противоположны по знаку, поэтому по мере за­ рядки конденсатора СЗ напряжение на выходе лампово­ го каскада и, следовательно, всего блока исчезает. При

входной сигнал не стал меньше зоны нечувствительно­ сти, процесс повторится снова. Зона возврата триггера образуется благодаря тому, что падение напряжения на R12, запирающее триод ТЗ, при перебрасывании триг­ гера уменьшается, так как при этом изменяется нагруз­

зона возврата блока. Эта связь включена через конден­

различные цепи заряда и разряда конденсатора и этим

структурной схемы ЭР-62 (рис. 4-21,6) только переда­ точной функцией цепочки обратной связи.

За базовый сигнал на входе в блок принято постоян­ ное напряжение 20 в (это напряжение соответствует максимальному значению сигнала обратной связи на выходе реле, приведенному к входу блока).

Уравнение движения блока, как следует из § 3-2, су­ щественно зависит от того, в каком режиме работы он находится: в режиме постоянной скорости или в сколь­ зящем. Частотные характеристики регулятора и грани­ цы между этими двумя режимами могут быть рассчи­ таны исходя из уравнений, приведенных в § 3-2, 3-3. По­ вторим основные соотношения этих параграфов, приме­ нительно к блоку РПИ . Передаточная функция блока

" л - М - * . ( • + £ ) •

Значения kp и Ги определяются с помощью формулы (3-28). В обозначениях, используемых в схеме на рис. 4-24, параметры в формуле (3-28) можно рассчитать из следующих соотношений:

T 3 =

Ra

1

. . ^13 -Т~ Rli

1; Tp = R9Cs.

164

Подставив эти значения в (3-28), получим формулы для параметров блока в виде

*и.м

Вблоке Р П И установлены номиналы элементов

С 3 = 10 мкф;

R U = (0 — 2,5) Мом;

С помощью ручки Импульс, как следует из § 3-3, мо­ жно уменьшить зону возврата релейного элемента, при этом частота пульсаций в скользящем режиме возра­ стает. Величину изменения зоны возврата реле можно подсчитать по формуле (3-31):

возможных границ ОНР является граница скользящего режима. Для нахождения этой границы воспользуемся,

165

имеет полное время перемещения 7'и .м = 30 сек. Подставив

Проверим, находится ли граница скользящего режи­ ма в ОНР блока. Основной параметр балластного звена

(Остальные значения приведены выше.) На конденсатор СЗ подано через R13, R14 полное напряжение обратной связи. Изменение kp достигается изменением величины Т3, а не делением напряжения обратной связи потенцио­

166

зящего режима находится внутри ОНР. Заметим, что балластные звенья в измерительном блоке и исполни­ тельном механизме могут вывести регулятор из ОНР.

Остальные границы ОНР определяются диапазонами изменений параметров настройки блока. Эти диапазоны приведены выше:

Значительное увеличение диапазонов настройки по сравнению с блоком ЭР-62 достигнуто в блоке РП И пу­ тем разделения цепей заряда и разряда конденсатора СЗ в обратной связи. Границы, соответствующие диапа­ зонам изменения параметров настройки, нанесены пунк­ тиром на рис. 4-22.

в) КОНСТРУКЦИЯ БЛОКА

Формирующий блок РПИ выполнен в виде конструкции прямоугольной формы, закрыт сверху и снизу защитными кожухами. Весь формирующий блок состоит из пяти са­ мостоятельных монтажных блоков. Вид передней панели блока приведен на рис. 4-25. В ламповом монтажном бло­ ке на передней панели расположены лампа, гнезда с за­

монтажном блоке расположены сигнальные лампы Мень­

блок заключены в стальной корпус, имеющий застеклен­ ную крышку. Формирующий блок расположен над изме­ рительным. Габариты прибора 320X160X320 мм, масса 15 кг.

4-6. Ф О Р М И Р У Ю Щ И Й Б Л О К РП-2

Формирующий блок РП-2 имеет на входе токовый сигнал переменной полярности ± 5 ма, выход блока трехпозиционный релейный. Блоки РП-2 выполняют те же функции,

167

Рис. 4-25. Передняя панель блока Р П И .

что и блоки РПИ, но отличаются типами измерительных блоков, с которыми они работают, принципиальной схе­ мой и конструкцией. Изготавливаются блоки РП-2 Чебок­ сарским ЗЭИМ. Типы регулирующих приборов с этими блоками приведены в табл. 4-1. Функциональная схема блока приведена на рис. 4-26. Элементы схемы выполне­ ны в виде четырех модулей, расположенных на отдельных печатных платах.

Модуль усилителя МУ демпфирует и суммирует сиг­ нал ошибки с сигналом отрицательной обратной связи,

168

модулирует сумму этих сигналов, усиливает ее в двухкаскадном полупроводниковом усилителе. Модуль триггера МТ — трехпозиционный релейный элемент с изменяемой зоной нечувствительности и петлей гистерезиса. Модуль обратной связи МОС — апериодическое звено, собранное на /?С-элементах, через которое сигнал с выхода триггера

Выход

Рис. 4-26. Функциональная схема блока РП-2.

подается на вход в модуль усилителя. Цепи заряда и раз­ ряда этого звена разделены. Модуль питания МП обеспе­ чивает все элементы блока необходимыми номиналами питающего напряжения.

а) ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Упрощенная принципиальная схема блока приведена на рис. 4-27. Сигнал, поступающий с выхода измерительного блока, демпфируется с помощью цепочки R3-C1. Посто­ янная времени этой цепочки может изменяться с помо-

169

щью переменного сопротивления R3. На вход блока мо­ гут быть подключены другие источники токового сигнала (дифференциатор, динамическая связь и т. п.), которые подсоединяются через резисторы Rl, R2. Сумма сигналов через защитное сопротивление R4 поступает на модуля­ тор, образованный диодами Д1, Д2 и резисторами R5, R6, R7. С помощью резистора R7 мост балансируется при отсутствии сигнала на входе. Мост питается от генера­ тора переменного напряжения частотой 500 кгц, собран­ ного в модуле питания. С этого же модуля через конден­ сатор С2 подается напряжение прямоугольной формы ча­ стоты 50 гц, формируемое с помощью опорного диода ДЗ. Емкость p-n-перехода диодов Д1 и Д2 зависит от величи­ ны и направления приложенного к диодам напряжения. Поэтому напряжение 50 гц разбалансирует мост и напря­ жение 500 кгц, подаваемое на другую диагональ, прохо­ дит через разбалансированный мост. При этом амплиту­ ды сигнала 500 кгц одинаковы в оба полупериода сигна­ ла 50 гц. Сигнал с частотой 50 гц не пропускается конден­ сатором СЗ. Если на входе блока появляется напряже­ ние входного сигнала определенной полярности, то про­ исходит дополнительная разбалансировка моста и ам­ плитуда сигнала 500 кгц становится различной в различ­ ные полупериоды частоты 50 гц. Фаза этого сигнала оп­ ределяется полярностью входного сигнала. С модулятора через конденсатор СЗ напряжение поступает на вход по­ лупроводникового усилителя, собранного на транзисторе ПТ1 по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой усилителя служит трансформатор Тр2. Усиленный сигнал выпрям­ ляется однополупериодным выпрямителем, собранным на диоде Д4. Переменная составляющая с частотой 50 гц через конденсатор С6 подается на фазочувствительный транзисторный усилитель, собранный на транзисторе ПТ2. Напряжение с высокой частотой (500 кгц) на вход этого каскада не поступает: оно отфильтровывается цепочкой C4-R9. Питание цепи эмиттер — коллектор каскада осу­ ществляется от выпрямительного моста В. Нагрузкой каскада являются управляющие обмотки 3—4 магнитных усилителей МУ1, МУ2. В зависимости от фазы сигнала на базе ПТ2 изменяется направление тока в управляющих обмотках. Таким образом, "модуль усилителя в целом имеет на входе и выходе сигналы постоянного напряже­ ния. Наличие модулятора и демодулятора приводит к су­ щественному уменьшению дрейфа усилителя.

171