Регулятор постоянного тока для измерения тока срабатывания защиты стабилизаторов напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05B23/02 G05F1/00 

.измерениями s причем анало1-о-цифро вой преобразователь подключен перEbiM входом к выходу блока датчиков тока через первую замьшающую контактную группу релвр вторьи-; входом к выкодагФ -соответстаенно к первомувьаходу и первым входам согласующего блока, вторые выходы последнего ггодключены к первым входам узла -. сра:пкени ч кодов и к вторым входай запоминающего узпа вторые вкоды и выкод уз,г1& сравнения кодов подкяючеыл соответственно к выходам и к третьему вжоду saпo шнaющeгo узла, БЫходы послзднего подключены к вторым входам блока формирования результата л 6.1-;-л управления измерениями ncxu.Kjrci.feH первыми входами к вторьм Еьгходам блока нормирования результй га вторЫхМ входом - к выходам автоматического подключенощего блока третьим 1зкодом - к четвертому выходу fijvo-sa виода команд, четвертыми ягодами к третьим выходам блока сикк

пптглт входом - к шестому -0. управления, нервьш и .мн соответственно к 1йтвергому вкодам блока ;п результата, третвкм выл:-:); epTOi iv вкоду запоминающего узла и к первому входу блока синхронизации, четвертым вькодом к третьему входу блока индикации, блок синхронизации подключен вторын и третьим входами; соответственно к пятому и шестому выходам ешока управления, первым выходом - к второму гзходу согласующего блока, вторым выходом - к третьему входу канала дискретного регулирования через вторую замыкающую контактную группу реле 5 TpeTbHNOi выходами - к первому входу запоминающего узла и к первый входам блока формирования результата, первые и вторые входы блока иыдикацийГсоединены соответствекно с выходами автоматического подключающего блока и первыми выходами блока формирования результата, размыкающие контактные группы реле включены соответственно: первые и третьи в связи-, соединяюп1ще выход блока датчиков тока с входом узла сравнения, вторые и четвертые в связи, соединяющие первый и второй выходы блока управления соотвегственио с третьим и четвертым входамнкан,зл дискретиогс регулирования, а третьи и четвЕзртые земьзкающие rpyniib контактов подключены к общей шине,

РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА СРАБАТЫВАНИЯ ЗА-г ЩЯЫ СТАБИЛИЗАТОРОВ. НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий источник опорного напряжения, узел сравнения, блок датчшсов тока, блок переключения канала непрерывного регулирования из режима генератора тока в режим регулятора тока, усилитель постоянного тока, блок сдвига постоянного уровня сигнала усилителя постоянного тока, регулирующий элемент, канал дискретного регулирования, блок управления, блок ввода команд и автоматический подключающий блок, при этом первый и второй входы узла сравнения соответственно соединены с выходом блока датчиков тока и с выходом источника опорных напряжений, входы которого соединены с вторыми выходами блока ввода команд, последовательно Соединенные блок переключения канала непрерывного регулирования и блок сдвига постоянного уровня сигнала включены между вьпсодом узла сравнения и входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, включенного последовательно с блоком датчиков тока между выводами для подключения испытуемого стабилизатора, канал дискретного регулирования включен силовыми выводами - первьм входом и выходом соответственно параллельно регулирующему элементу, а блок управления подключен первым входом к выходу узла сравнения, вторыми входами - к выходам блока ввода команд, третьим входом - к вьюоду для подключения испытуемого стабилизатора, первым и вторым выходами - соответственно к третьему и четвертому входам канала дискретного регулирования, третьим выходом к входу блока переключения 1санала непрерывного регулирования и четвертыми выходами - к входам блока вво(Л да команд, а автоматический подключающий блок подключен своим входом к третьему выходу блока ввода команд, а своими выходами - к управляюще- му входу блока датчиков тока, второму управляквдему входу регулирую- .щего элемента и к второму входу каел нала дискретного регулирования, отличающийся тем, что, ел ю с целью повышения точности измерений действительной величины тока срабатьшания защиты испытуемых ста1C билизаторов и сокращения продолжительности проверки тока срабатывания защиты путем автоматизации измерений, в него введены аналогоцифровой преобразователь, согласующий блок, узел сравнения кодов, запоминающий узел, блок формирования результата, блок управления измерениями, блок синхронизации, блок индикации и реле режимов работы, обмотки которого подключены к исполнительному элементу блока управления

: ИЗ i от -саннл jMi:T;i;4jp исУ1Ь| ательдля проверки блоков инорпм Н обходи чая валичкV3KK ксимтуемьк стабили- ;; csKKn Vстанавливается aojio-ifit opraiios упрйя;;;ра по показаниям ампар ::Deтcтвyмши ш пределэ зи ;-:ьэуемого о т-и-тгагоре ы; гар1Пельного элемента ук.заиио.а устройстве 1рованы процессь5 плавV;: кадппной величипь: тока нагрузки и измерения действительных значений тока срабатывания от перегрузок испытуемых стабилизаторов, Кроме того,, при ручном управлении процессом гшавного изменения тока нагрузки по показаниям стрелочного прибора (амперметра) в процесса измерения то:«:а срабатьшания зашиты от перегрузок испытуемых стаОилизаторов , имеет место дополнительная погреиЕыость измерения тока, -обус лозлекная большой инерционпостью амперметра., сбросом выходного напряжения испытуемого стабилиза-Jopa Б момент срабатьшания защиты и непосто,чнством скорости изменеш1Я тока нагрузк- в моментЫ;, пред,шествуощие срабатыванию защиты. Из нзнесгных устройств наиболее бл;зкш,1 по технической сущности к изобретению является регулятор постоянного тока для испытаний стаби лизаторов напряжения, содержащий источник опорного напряжения, узел сравнения, блок датчиков тока, бло переключения канала непрерывного регулирования, блок сдвига постоянного уровня сигнала, усилитель постоянного, тока, регулиру1шц1Й эле мент, канап диск|)етного регулирова ния, блок ввода команд и автоматический подключающий блок С2 J. Известное устройство, решая задачу испытаний стабилизаторов, не Позволяет определить действительную величину тока срабатывания заВЦ1ТЫ испытуемых стабилизаторов от перегрузок. Необходимость измерени действительного значения тока срабатывания защиты испытуемых стабил заторов обусловлена требованиями технических условий на стабилизаторы, согласно которым указанный параметр подлежит проверке в проце се приемо-сдаточных и др, видов испытаний. Автоматизация измерений действи тельной величины тока срабатывания защиты является одним из этапов работ по автоматизации измерений всех параметров стабилизаторов напряжения, производимых в процессе приемо-сдаточных испытаний. Автома зация измерений действительной величины тока срабатывания защиты позволяет повысить точность измере ний указанного параметра и сократи продолжительность испытаний стабил заторов. Цель изобретения - повышение то ности измерений действительной вел чины тока срабатывания защиты испы туемых стабилизаторов и сокращение продолжительности проверки тока ср батьюания защиты путем автоматизации измерений. Поставленная цель достигается тем, что в регулятор постоянного тока для измерения тока срабатывания защиты стабилизаторов напряжения, содержащий источник опорного напряжения, узел сравнения, блок датчиков тока, блок переключения канала непрерывного регулирования из режима генератора тока в режим регулятора тока, усилитель постоян ного тока, блок сдвига постоянного уровня сигнала усилителя постоянно го тока, регулирующий элемент, ка24нал дискретного регулирования, блок управления, блок ввода команд и автоматический подключающий блок, при этом первый и второй входы узла сравнения соединены соответственно с выходом блока датчиков тока и с выходом источника опорных напряжений, входы которого соединены с вторыми выходами блока ввода команд, последовательно соединенные блок переключения канала непрерывного регулирования и блок сдвига постоянного уровня сигнала включены между выходом узла сравнения и входом усилителя постоянного тока, выход коTOporo соединен с управляющим вхо1дом регулирующего элемента, включенJHoro последовательно с блоком датчиков тока между выводами для подключения испытуемого стабилизатора, канал дискретного регулирования включен силовыми выводами - первым входом и выходом соответственно - параллельно регулирующему элементу, блок управления подключен первым входом к выходу узла сравнения, вторыми входами - к выходам блока ввода команд, третьим входом - к выводу для подключения испытуемого стабилизатора, первым и вторым выходами соответственно к третьему и четвертому входам канала дискретного регулирования, третьим выходом - к входу блока переключения канала непрерывного регулирования и четвертыми выходами к входам блока ввода команд, а автоматический подключающий блок подключен своим входом к третьему выходу блока ввода команд, а своими выходами - к управляющему входу блока датчиков тока, второму управляющему входу регулирующего элемента и к второму входу канала дискретного регулирования, введены аналого-цифровой преобразователь, согласукяций блок, узел сравнения кодов, запоминающий узел, блок формирования результата, блок управления измерениями, блок синхронизации, блок индикации и реле режимов работы, обмотки которого подключены к исполнительному элементу блока управления измерениями, причем аналого-цифровой преобразователь подключен первым входом к выходу блока датчиков тока через первую замыкающую контактную группу реле, вторым входом и выходами соответственно к первому выходу и первым входам согласующего блока, вторые вхо$. ,ды последнего подключены к первым входам узла сравнения кодов и к вторым входам запоминающего узла, вторые входы и выход узла сравнения кодов подключены соответствен но к выходам и к Третьему входу запоминающего узла, выходы последнего подключены к вторым входам блока формирования результата, блок уп равления измерениями подключен пёрвыми входами к вторым выходам блока формирования результата, вторым входом - к выходам автоматического подключающего блока, третьим входом - к четвертому выходу блока вво да команд, четвертыми входами к третьим выходам блока синхронизации, пятым входом - к шестому выходу блока управления, первым и вторы выхода соответственно к третьему И четвертому входам блока формирования результата, третьим выходом к четвертому входу запоминающего уз ла и к первому входу блока синхронизации; четвертым выходом - к третьему входу блока индикации, блок синхронизации подключен вторым и третьим входами соответственно к пя тому и шестому выходам блока управления, первым выходом - к второму входу согласующего блока, вторым вы ходом - к третьему входу канала дис .KpeT orbjрегулирования через вторую замыкающую контактную группу реле, третьими выходами - к первому входу запоминающего узла и к первым входам блока формирования резул тата, первый и вторые входы блока индикацгГи соединены соответственно С выходами автоматического подключающего блока и первыми выходами блока формирования результата,, размыкающие контактные группы реле вкл чены соответственно, первые и --третьи - в связи, соединяющие выход блока датчигсов тока с входом узла сравнения, вторые и четвертые - в связи, соединяющие первый и второй выходы блока управления соответственно с третьим и четвертым входами канала дискретного регулирования а третьи и четвертые замыкаопще гру пы контактов подключены к общей шине. На фиг. предстаизлена структурная схема регулятора тока; на фиг.2 подробная структурная схема, на котйрой раскрыт состав новых элементо устройства; на фиг. 3 - функциональ 226 нал схема блока управления измерениями; на фиг. 4 - временные диаграммы напряжений элементов и узлов регулятора тока, цифровые обозначе™ ния которых приведены слева, а цифрами в скобках обозначены входы и выходы элементов, узлов, блоков. Устройство содержит блок 1 датчиков тока, регулирующий элемент 2j испытуемый стабилизатор 3, канал 4дискретного регулирования, узел 5сравнения, блок 6 управления, блок 7 переключения канала непрерывного регулирования, блок 8 сдвига постоянного .уровня сигнала, усилитель 9 постоянного тока, источник 10 опорного напряжения, блок 11 ввода команд, автоматический подключающий блок 12,аналого-цифровой преобразователь 13,согласующий блок 14, запоминаюп{ий узел 15, узел 16 сравнения кодов, блок 17 синхронизации, блок 18 формирования регулятора, блок 19 управления измерениями, блок 20 индикации. Блок 1 датчиков тока представляет собой набор пунктов, токовые зажимы которых подключены через замыкающие контакты реле блока 12 к выходу испытуемого стабилизатора 3 через параллельно соединенные регулирующий элемент 2 и регулирующий элемент канала 4, а потенциальные зажимы пунктов через замыкающиеся и переключающиеся контакты реле блока 12 и реле режима работы подключаются к входу узла 5 при работе регулятора тока в режиме регулирования или к входу аналого-цифрового преобразователи 13 при работе регулятора тоica в режиме измерения. Регулирующий элемент 2 предназначен для осуществления непрерывного регулирования только в пределах узких зон непрерьшного регулирования и представляет собой элементарный повторитель на мощном транзисторе со сменными токозадающими резисторами, подключенными при помощи реле блока 12. Регулирующий элемент 2:включен через замыкающиеся контакты реле блока 12 междуиспытуемым стабилизатором 3 и блоком 1 и управляется выходным напряжением усилителя 9. Канал 4 предназначен для осуществления дискретного регулирования тока по заданной программе только в пределах зон дискретного регули|рования и сострит (фиг. 2) из соединенных последовательно реверсивно го двоичнрго счетчика 21 и сдвигово го регистра 22, триггеры которых че рез .согласующие усилители 23 управляются транзисторными ключами 24 регулирукяцего элемента со сменными нагрузочными резисторами 25, выбран ными так, что изменение тока регули рующего элемента происходит ступенчато с постоянной величиной прираще ния. Первый разряд сдвигового регистра является генератором единиц в режиме сложения, а последующий разряд - генератором нулей в режиме вычитания. Элемент выделения импульсов сдви га 26 предназначен для вырабатывания рабочего фронта импульса сдвига в моменты перехода счетчика 21 из заполненного состояния (1 1 1 111) в нулевое в режиме сложения и в моменты перехода счетчика 21 из нулевого состояния в заполненное (1 1 11 1 в режиме вычиггания (при этом состоя ние сдвигового регистра 22 соответственно увеличивается или уменьшается на единицу). Регулирующий элемент канала 4, состоящий из блока транзисторных ключей 24 и наборов нагрузочных резисторов 25, подключен через замыкающиеся контакты рел блока 12 между испытуемым стабилиза тором 3 и блоком 1, счетный вход счетчика 21 и шины 27 сложения и вы читания счетчика 21 и- сдвигового регистра 22 подключены через переключающиеся контакты реле режима работы соответственно к выходам элемента 28 управления генератором и элемента 29 управления реверсом блока 6 управления при работе регулятора тока в режиме регулирования или соответственно к выходу 30 узла 31 синхронизации блока 17 к обще точке регулятора тока при работе ре гулятора тока в режиме измерения. Узел 5 предназначен для сравнения опорного напряжения с напряжени ем, снимаемым с блока 1, и вьфабаты вает разностное напряжение для управления регулирующими элементами с целью установки заданной величины тока. Второй вход узла 5 соединен с выходом источника 10, а первый |Вход подключен через контакты реле блока 12 и реле режима работы к по(Тенциальным зажимам пунктов блока 1 при работе регулятора тока в режиме регулирования или к общей точке регулятора тока цри его работе измерения . Выход узла 5 соединен с входами детекторов нижних 32 и верхних 33 границ зон непрерывного регулирования и детектора нуля 34 блока 6, а также с первыми входами ограничителей отрицательного 35 и положительного 36 напряжений блока 7. При равенстве входных напряжений узла 5 напряжение на его выходе равно нулю. В остальных случаях выходное напряжение узла 5 отлично от нуля, причем знак зависит от соотношения величин входных напряжений. Блок 6 предназначен для преобразования выходных сигналов узла 5 и блока 1 Ь.в сигналы управления работой канала 4 (элемент 28 управления генератором, элемент 29 управления реверсом, генератор 37),в сигналы управления режимами работы канала непрерывного регулирования (элемент 38) ив сигналы индикации вьшолнения команд (элемент .39 индикации) , вследствие чего в состав блока 6 входят генератор 37 прямоугольных импульсов, элемент 28 управления генератором, элемент управления реверсом, детектор 32 нижних границ зон непрерывного регулирования, детектор 33 верхних границ зон непрерывного регулирования, детектор 34 нуля, элемент 38 управления режимами работы канала непрерывного регулирования, элемент 39 индикации и детектор 40 положительного напряжения. Входы блока 6 соединены: детекторов 32-34 с выходом узла 5, элемента 39 с выходами органов управления блока 1 1 , .детектора 40 с выходом испытуемого стабилиза тора 3, Выходы блока 6 соединены: генератора 37 С входом узла 41 формирования синхроимпульсов блока 17, элементов 28 и 29 через контакты режима работы соответственно со счетным входом счетчика 21 и с шинами 27 канала 4, детектора 40 с входом 42 узла 31 синхронизации блока 17 и с входом 43 блока 19, элемента38 с входом элемента 44 управления блока 7, элемента 39 индикации с входом блока 11. Блок 8 состоит из аналогов ключа для положительных и отрицательных напряжений, выполненного на преци9зионных ограничителях отрицательного 35 и положительного 36 напряжений, и элемента 44 управления. Первые входы ограничителей 35 и 36 соединены с выходом элемента 44, вход последнего подключен к выходу элемента 38 блока 6, Выходы ограничителей 35 и 36 соединены соответственно с входами 45 и 46 решающего суммирующего усилителя 47 блока 8. При работе канала непрерывного регулирования в режиме генератора тока выходные сигналы элемента 44 переводят ограничители 35 и 36 в режим ограничения, в результате чего напряжения на их выходах равны нулю. При работе канала непрерывного регулирования в режиме регулятор тока выходные сигналы элемента 44 п реводят ограничители 35 и 36 в режи усиления. В этом режиме в зависимости от полярности выходного напряжения узл 5 всегда один из ограничителей работает в режиме усиления, а другой в реясиме ограничения. При переключении ;регулят6ра ток в режим измерения В15| ходные сигналы элемента 44 переводят ограничители 35 и 36 в режим усиления. Но так к выходное напряжение узла 5 равно Нулю, то выходные напряжения ограничителей равны нулю. Блок 8 состоит из решающего суммирующего усилителя 47 с тремя входами и источника 48 напряжения сдвига. Первый и второй входы усилителя 47 соединены соответственно с выходами ограничителей 35 и 36 блока 7, а третий вход соединен с выходом источника 8. Выход усилителя 47 соединен с входом усилителя 9. При работе канала непрерывно го регулирования в режиме генератора тока выходное напряжение блок 8 постоянно, а при работе блока 8 изменяется относительно постоянног . уровня в соответствии с изменениям выходног.о напряжения с узла 5, Усилитель 9 предназначен для уси ления выходного напряжения блока 8 до величины, необходимой для управления регулирующим элементом 2. Источник 10 предназначен для пре образования входных кодов в опорное напряжение, величина которого соответствует величине заданного тока, 2210 и представляет собой цифроаналоговый преобразователь. Входы источника 10 соединены с выходами постоянного запоминающего узла 49 блока 11, а выход - с вторым входом узла 5. Блок 1I предназначен для ввода команд в регулятор тока, вывода информации о выполнении команд и индикации аварийных ситуаций. Блок 1I содержит постоянный запоминающий узел 49 кодов команд с соглас пгощими усилителями, органь управления и элементы индикации,50. Выходы постоянного запоминающего узла 49 соединены с входами источника 10 и блока 12,. 9ХОДЫ элементов индикации и выходы органов управления 50 соединены соответственно с выходами и входами элемента 39 блока 6, а выход 51 органов управления соединен с входом 52 блока 19, Блок 12 предназначен для следующих пощлючений: пунктов блока 1 к испытуемому стабилизатору и к выходу блока 1, наборов нагрузочных регистров 25 канала 4 к испытуемому, стабилизатору 3, нагрузочных резисторов регулирующего.элемента 2 к пунктам блока I. Кроме того, свободные замыкающиеся контакты реле, производяпще подключение пунктов блока I, используются для возбуждения выводов знаков Запятая узла 53 индикаторов блока 20 и входом 54 блока 19 подключением их к источникам питания соответствующих узлов. Блок 2представляет собой набор реле. Входы блока 12 соединены с выходами постоянного запоминающего узла 49 блока 11, а выходы - с первыми входами блока I, регулирующего элемента 2 и канала 4, вторым входом узла 53 и входом 54 блока 19, Блок 12 выделен на структурной схеме как функциональный для облегчения описания регулятора тока. Конструктивное реле блока 12 размещены в блоке 1, канале 4 и регулирукядем элементе 2. Перечисленные ниже блоки и узлы регулятора тока работают только в режиме измерения. Аналого-цифровой преобразователь 13 предназначен для преобразования напряжения, снимаемого с пунктов блока , в двоичный код. Выход и вход 55 синхронизации преобразователя АЦП 13 подключаются соответственно ко входам и выходам 55 узла 56 преобразователей уро ней блока 14, а аналоговый вход - к выходу блока 1 через замыкающиеся контакты реле режима работы. Согласующий блок 14 предназначен дпя согласования по уровням входных и выходных сигналов преобразователя 13 с сигналами блоков 15 и 17 и узл 16 и дпя инвертирования выходшз1х си налов преобразователя 13, Блок 14 состоит из узла 56 преобразователей уровней и узла 57 инверторов. Узел 56 подключен первыми, входами и выходом соответственно к инфор мационному выходу и входу 55 синхро низадии преобразователя 13, вторыми выходами - к первым входам узла 16, к информациоцным входам 58 узла 5 и к входам узла 57, вторым входом - к выходу 59 узла 31 синхронизации блока 17. Выходы узла 57 подключены к первым входам узла 16, Запоминающий узел 15 предназначе для запоминания кода тока срабатыва ния защиты испытуемых стабштизаторов 3 и представляет собой параллельный регистр на основе D-триггеров V-типа с информационными входами 58, управляющими.входами 60 и 61 и тактовым входом 62. Запись кодов регистр осуществляется при наличии разрешающих уровней на общих управлякяцих входах с приходом тактового импульса. Выходы узла 15 соединены с вторы мн входами 63 передачи кодов в счет чик блока 18, входы 58 - с выходами узлов 56 блока 14, вход 60 - с выхо дом узла 16, вход 61 - с выходом 64 блока 19, вход 62 - с выходом узла 41 блок а 1 7 . Узел 16 предназначен для сравнен кодов, поступающих через блок 14с выкода преобразователя 13 (д) и с в хода узла 15 (в), и функционирует согласно выражениям: , А , где 1 и О - логические уровни сигна лов на выходе узла 16. Выход узла I6 соединен с входом 60 узла -15. 2212 Блок 17 предназначен для синхронизации работы регулятора тока и состоит из узла 41 формирования синх роимпульсов и узла 31 синхронизации. Узел 4 состоит из двух формирователей импульсов, между которыми включен элемент задержки. Формирователи формируют короткие импульсы: 01 - по фронтам импульсов генератора 37 блока 6 и С2 - по фронтам задержанных импульсов генератора фкг. 4 Выход первого формирования соединен с выходом генератора 37 блока 6, а выходы обоих формирователей - с входами 65 блока 19, с тактовыми входами синхронизации узла 63 блока 18и узла 15, с вторым входом узла 31 блока 17. Узел 3 состоит из эле мента синхронизации преобразователя 13 элемента синхронизации канала 4 и одновибратора. Элемент синхронизации преобразователя 13 пропускает импульсы С1 только при установленном в единичное состояние триггере 66 блока 19. Элемент синхронизации канала 4 пропускает импульсы С2 только при совладении единичного состояния триггера 66 блока 19 и дётастора 40 блока 6, что соответствует режиму измерения и включенному состоянию испытуемого стабилизатора 3. Однови ратор запуасается положительнь м перепадом напряжения на единичном выходе триггера 66 блока 19(в момент установки триггера в единичное состояние) и формирует импульс длительностью 15-20 мс, который блокирует элементы синхронизации на время переключения реле режима работы с целью исключения влияния дребезга контактов реле. Узел 31 подключен первым входом к выходу 64 блока 19, вторым входом выходу узла 4, третьим входом к выходу детектора 40 блока 6; вы-, ходом 59 к второму входу узла 56 блока 14, выходом 30 к входу счетчик а 21 канала 4 через контакты рее режима работы. Блок 18 предназначен для формирования результатов измерения тока срабатывания защиты испытуемого стабилизатора 3 и состоит из вычитающего двоичного счетчика 67, узла передачи кодов в счетчик 63 и двоично-десятичного счетчика 6Я.

131

В счетчике 68 формируется результат измерений.

Счетчик 67 применяется как буферный для переписи кода узла 15 в счетчик68 (параллельным кодом из узла 15 в счетчик 67 и последовательным кодом - из счетчика 67 в счечик 68) с заданной кратностью, обеспечивающей преобразование кода напряжений преобразователем 13 в код тока, протекающего через пункт. Передача кодов в Счетчик 67 происходит с приходом импульса С1 при установленном в единичное состояние тригге.ре 69 блока 19. Перепись кодов из счетчика 67 в счетчик 68 обеспечивается тем, что входы обоих счетчиков объединены- и открыты для прохождения такторъгх импульсов только в течение интервала времени от момента передачи кода в счетчик 67 до возврата последнего в нулевое состояние. Блок 18 подключен первым, вторым и третьим входами узла 63 соответственно к выходам узла 15, к выходу уз ла 41 блока 17 и к выходу 70 триггера 69 блока I9, выходами узла 63 к входам счетчика 67, выходами посленего - к входам 71 элемента 72 блока 19, выходами счетчика 68 - к входам

68 - к входам узла 73 блока 20, счетными входами счетчиков 67 и 68 - к выходу 74 элемента 75 блока 20.

Блок 20 индикации предназначен для преобразования двоично-десятичного кода счетчика 68 блока 18 в десятичное число, равное току срабатывания защиты испытуемого стабилиза-тора 3 (в амперах), и индикации результатов измерений и состоит из узла преобразователей кодов 73, узла 53 индикаторов и ключа 76.

Кл50ч 76 подключает узел 53 к источнику питания после окончания процесса формирования результата. Выводы знаков Запятая узла 53 подключается к источнику литания узла 53 через свободно замыкающиеся контакты реле, производящих подключение пунктов Олока 1. Входы блока 20 подключены: узла 73 - к выходам счетчика 68 блока 18, ключа 76 - к вьйсоду 77 элемента 78, первый и тре-тий входы узла 54 - соответственно

к выходамузлов 73 и 76, второй вход узла 53 подключен к выходу 78 блока 12.

Блок 19 предназначен для управле

-ния измерениями тока срабатывания

2214

защиаъ испытуемых стабилизаторов 3 и состоит из узла 79 управления

измерениями, узла 80 управления циклами, узла 8 преобразования, узла 82 приема кодов и генератора 83, Генератор 83 предназначен дпя сокращения времени преобразования формирования результатов измерений и представляет собой симметричн1: 1й мультивибратор с частотой повторения ИМПУЛЬСОВ порядка сотен килогерц. Узел 79 состоит из Триггеров 84 и 66, RS-триггер 84 предназначен для устранения влияния дребезга электромеханических контактов органов управления блока I1 при переводе регулятора тока в режим измерения. D-R-S триггер 66 предназначен дпя управления работой блока 19 и реле режима работы. Узел 82 предназначен для ввода в счетчик 85 циклов кода коэффициента умножения и состоит из формирователя 86 и шифратора 87. Формирователь 86 формирует по положительному перепаду сигнала с прямого выхода триггера 84 импульс передачи кода шифратора 87 в счетчик 85 и установки в нулевое состояние триггеров 66, 69, 88. Шифратор 87 преобразует сигнал подключения пункта блока 1 в двоичное число, на которое необходимо умножить выходной код преобразователя 13, чтобы полученное число было равным па величине току, протекающему через этот пункт. Узел 81 предназначен для управления преобразованием двоичного кода счетчика 67 (иреобразователя 13) в двоично-десятичный код результата измерений тока срабатывания защиты испытуемых стабилизаторов. Узел 8 состоит из 0-V-R-Sтриггера 88, трех логических элементов И 72, 75 и 78 и двух логических элементов НЕ 89 и 90. Элемент 72 представляет собой дешифратор нулевого состояния счетчика 67 блока 18. Элемент 75 пропускает импульсы генератора 83 на счетные входы счетчиков 67 и 68 блока 18 только при совпадении сигналов триггера 88 и элемента 89. Выходной сигнаш элемента 78 управляет ключом 76 блока 20„

Узел 80 предназначен для управления циклами сложения кодов в счетчике 68 блока 28 и состоит из D-V-R-S-триггера 69, счетчика 85 коэффициента умножения (числа циклов) ло.гичеосого элемента НЕ 91 и двух

15

логических элементов И 92 и 93,Элемент 93 представляет собой дешифратор нулевого состояния счетчика 85. Элемент 92 пропускает тактовые импульсы на вычитающий вход счетчика 85. Счетчик 85 - вычитающий двоичный счетчик с синхронизированными входами параллельной записи информации.

Ввод команды на измерение тока срабатывания защиты испытуемого стабилизатора вызывает.установку в единичное состояние триггера 84, а такж подтверждение установки в нулевое состояние триггеров 66, 69 и 88 и передачу кода шифратора 87 в счетчик 85 импульсом формирователя 86. После окончания импульса формирователя 86 первым импульсом С2 производится установка в единичное состояние триггера 66. Триггер 88 отслеживает с запаздыванием на один период следования импульсов генератора 83 состояние элемента 89 при наличии разрещаюпщх единичных уровней на выходе эле мента 90 и единичном выходе триггера 66. Триггер 69 отслеживает с .опозданием на один период следования импульсов генератора 83 состояние триггера 88 после установления единичных разрещающих уровней на единичном выходе триггера 66 и выходе элемента 91.

Установк;а в нулевое состояние тригера 84 производится импульсом С1 при Нсшичии разрещающих единичных уровней элемента 78 и триггера 66. Установка в нулевое состояние триггера 66 производится импульсом С2 после сброса триггера 84.

Триггер 66 через согласующий усилитель управляет работой реле, контакты которого переключают регулятор тока из режима регулирования (РГ) в режим измерения (ИЗМ) и обратно. Нулевому состоянию триггера 66 соответствует обесточенное состояние реле и режим регулирования, а единичному состоянию триггера 66 - включенное реле и согласующий усилитель (на схемах не показаны).

Узлы 79-82 блока 19 выделены как функциональные для облегчения описания. Блок 19 подключен выходами 70, 74 и входами 71 соответственно к третьему входу узла 63, к счетным входам счетчиков 67, 68 и к выходам счетчика 67 блока 18, входами 65 и .

22И 6

выходами 64 соответственно к выходам узла 41 и к первому вх-оду узла 31 блока 17, входами 43 - к выходу детектора 40 бяака 6, входом 52 - к выходу 51 узла блока 11, входами 54 - к выходам 78 блока 12, выходом 77 - ко входу ключа 76 блока 20.

Работает устройство следующим образом.

При включении регулятора тока его элементы памяти (кроме ечетчика 85 циклов) устанавливаются нулевое состояние. Нулевому состоянию триггера 66 блока 19 соответствует режим регулирования регулятора тока. В этом режиме блоки и узлы 13-20 не оказывают влияния на работу остальных блоков и узлов регулятора тока.

По команде производится подключение при .помощи реле блока 12 соответствую1дих сменных элементов регулятора тока, нагрузочных резисторов канала 4 и регулирующего элемента 2 и пункта блока 1. Включается испытуемый стабилизатор 3. По команде на установку заданной величины тока на входы источника 10 поступает код заданной величины тв-i ка и с выхода источника 10 подается управляющее опорное напряжение на второй вход узла 5 сравнения.

При установленных в нулевое состояние триггерах канала 4 управляемые ими транзисторные ключи закрыты и через них протекает только ток утечки, причем сумма тока утечки канала 4 и тока регулирующего элемента 2 всегда меньше заданной величины тока. Поэтому под воздействием на узел 5 напряжения с блока 1 и большей величины опорного налряжения с источника 10 на выходе узла 5 выделяется напряжение, преобразование которого в блоке 6 вызывает установку канала непрерывного регулирования в режим генератора тока, установку режима Сложение реверсивных счетчика и сдвигового регистра канала 4 и их заполнение импульсами генератора 37 (при переходе счетчика из состояния 11111 в нулевое происходит за- . пись единицы в сдвиговый регистр). Нагрузочные резисторы транзисторных ключей регулирующего элемента канала 4 выбраны таким образом, чтоизменение состояния счетчика на еди ницу вызывает изменение тока канала 4 на доли процента от номинального значения тока нагрузки испытуемого стабилизатора. Увеличение тока кана.ла 4 происходит до момента, когда будет ликвидирована часть напряжения рассогласования, соответствующая зоне дискретного регулирования в результате чего состояние детектора нижних границ зон непрерывного регулирования изменится на противопо ложное. Переключешге детектора вызывает прекращение поступления .импульJCOB генератора 37 на вход счетчика канала и переключение канала непрерывtioro регулирования в режим регулирования в пределах зоны непрерывного регулирования, в результате чего ток устанавливается равным заданн величине. В дальнейшем отклонения тока от заданного значения, не превьшшгацие по величине половины зоны непрерывного регулирования, ликвидируются каналом непрерывного регулирования, а отклонения, величина ко торых превышает половину зоны непрерывного регулирования, ликвидируются последовательно каналом 4 в преде лах дискретного регулирования, а затем каналом неп уерывного регулироваНин в пределах зоны непрерывного регулирования. Зона непрерывного регулирования для каждого заданного значения тока Представляет собой область значений токов нагрузки шириной порядка едини цы процентов от максимального зна, чения тока нагрузки испытуемого стабилизатора, середина которой совпадает с точным значением величины заданного тока нагрузки. После ввода команды на установку тока, величина котЬрого меньше установленной, под воздействием на узел напряжения с блока 1 и меньшей величины напряжения с источника 10 на выходе узла 5 выделяется напряжение преобразование которого в блоке 6 вызывает переключение канала непрерывного регулирования в режим генера тора тока, установку режима вычита ния .реверсивных счетчика и сдвигового регистра канала 4 и поступление импульсов на вход счетчика канала 4 (при переходе счетчика из нулевого состояния в состояние 111111 происходит вычитание единицы из сдвигово. го регистра). 218 Уменьшение тока канала 4 происходит до момента, когда будет ликвидирована часть напряжения рассогласования, соответствующая зоне дискретного регулирования, в результате чего состояние детектора верхних границ зон непрерывного регулирования изменится на противоположное. Переключение детектора блока 6 вызывает прекращение поступления импульсов генератора 37 на вход счетчика канала 4 и переключение канала непрерывного регулирования в режим регулирования, в результате чего Ток устанавливается равным заданной Величине. Для измерения тока срабатывания защиты испытуемого стабилизатора регулятор тока переводится в режим измерения нажатием кнопки блока 1I. Сигнал кнопки с выхода 51 блока 11 устанавливает в единичное состояние триггер 84 блока 19, что вызывает подготовку к установке в единичное состояние триггера 66 и генерацию формирователем 86 импульса, которым производится передача кода из шифратора 87 в счетчик 85 циклов и подтверждение установки в нулевое состояние остальных элементов памяти блоков 19 и 18 и узла 15. Далее по импульсу С2 устанавливается в единичное состояние триггер 65, что вызывает включение реле режима работы и перевод регулятора тока в режим измерения; запуск одновибратора узла 31, импульс которого блокирует элементы синхронизации канала 4 и преобразователя 13 (показанные пунктиром импульсы на временных диаграммах узла 31 фигуры 4) для исключения сбоев в результате дребезга контактов реле режима работы; разрешение передачи кодов по импульсам С2 с выходов блока 14 в узел 15 (так как элементы памяти узла 15 и преобразователя 13 находятся в нулевом состоянии., то на выходе узла 16.присутствует уровень логической единицы, разрешающей передачу кодов). Состояние узлов 15 и 16 и преобразователя 13 не меняется до окончания импульса одновибратора, так как в узел 15 будет передаваться код нулевого состояния преобразователя 13, Контакты реле режима произполят следующие переключения. 19 Переключают счетный вход счетчи 21 канала 4 на выход 30 узла синхрс ниэации 31 блока 17. Производят установку режима Сло жение реверсивных счетчика 21 и .сдвигового регистра 22 канала 4, Переключают потенциальный выход пункта блока 1 на вход преобразователя 13, Заземляют первый вход узла 5 сра нения. Так как на второй вход узла 5 ср нения в режиме измерения поступает напряжение, равное нулю, на выходе узла 5 и на выходах ограничителей положительного 36 и отрицательного 35 напряжений выделяются напряжения, равные нулю.. Поэтому на вход усилителя 9 постоянного тока, с выхода суммирующего усилителя 47 поступает постоянное напряжение, ко торому соответствует постоянный ток регулирующего элемента 2. После окончания импульса одновибратора элементы синхронизации, узла 31 начинают пропускать импульсы CI на вход синхронизации пре образователя 13, инициируя циклы преобразования, а импульсы С2 - на счетный вход счетчика 2I, вызывая прекращение тока канала 4. Ток нагрузки испытуемого стабилизатора ступенчато возрастает до момента, когда стабилизатор перейдет в режим ограничения тока нагрузки, что в дальнейшем приведет к срабатыванию защиты, либо до момента, когда сработает его защита от перегрузок, в результате чего выход стабилизатора шунтируется включенным тиристором и стабилизатор отключается от сети, а детектор 40 положительного напряжения блока 6 переключится в нулевое состояние. Импульсы С2 задержаны относитель но импульсов С1 на время, превышающее время преобразования преобразователя 13. Поэтому после окончания импульса одновибратора до момен та установки в нулевое состояние триггера 66 будет происходить передача по импульсам С2 кода нового значения тока нагрузки, измеренного преобразователем 13, в узел I5 во всех случаях, когда код преобразова теля 13 больше или равен коду узла 15, ив результате в узле 15 окажет ся записанным код наибольшего значе ния тока. Переключение детектора 40 в нуле вое состояние вызывает блокировку элемента синхронизации канала 4, в результате чего прекращается поступление импульсов С2 в счетчик 21, и разрешает прием кодов по импульсам генератора 83 в триггер 69 с D-входа. В. результате ближайший импульс .генератора 83 устанавливает триггер 69 в единичное состояние, инициируя начало первого цикла, преобразования кода узла 15 в двоичнодесятичный код тока срабатывания защиты испытуемого стабилизатора. Пусть измерение тока срабатывания защиты производилось при помощи пункта с номинальным током 30 А и номинальным падением напряжения 75 мВ, а преобразователь 13 имеет следующие характеристики: форма представления результата преобразования двоичный код, предел измерения 100 мВ, цена мдадшего разряда 100 мкВ, тогда код преобразователя при измерении тока 30 А будет равен частному от деления падения напряжения на пункте на цену младшего разряда преобразователя и составит 750. Цдя преобразования кода преобразователя в десятичное число, равное измеренному значению тока в амперах, в выбранном примере необходимо уменьшить код преобразователя на четыре и установить запятую в полученном результате после двух старших разрядов (750-4 30,00). Положение запятой во всех случаях однозначно соответствует номиналу шунта и задается свободными контактами реле блока К, подключающими соответствующий электрод узла 59 индикаторов к источ)1ику питания. Четьфехкратное сложение, соответствующее умножению на четыре, производится в счетчике 68 блока 18 путем четырехкратного ввода кода узла I5 в счетчик 68 через вход последовательной записи. Код коэффициента умножения (в рассматриваемом примере он равен четырем) во всех случаях однозначно соответствует номиналу шунта и вводится в счетчик 85 циклов с выхода шифратора 87, возбуждаемого свободными контактами реле блока 1, подключающих соответствующий шунт. В каждом цикле преобразования производится запись кода узла 15 в счетчик 68. Установка в единичное состояние триггера 69 вызывает передачу кода по импульсу С1 из узла 15 в вычитзощий счетчик 67 блока 18 после чего на выходе дешифратора нулевого состояния, счетчика 67 (эле мент 72 блока 19) устанавливается уровень логического нуля, который воздействуя на вход 0-триггера 88 через элемент НЕ 89, вызывает установку триггера в единичное состояяке о ближайшему импульсу генератора 83 на управляющем V-входе три гера 88 присутствует единичный сигнал, разрешающий прием кодов, обусловленный нулевым сигналом дешифратора 93 нулевого состояния счетчика 85. Триггер 88 открывает схему И (элемент 75) для прохождения импульсов генератора 83 на входы сь етчиков 67 и 68 блока 18 и вызывает установку в нулевое состояние триггера 69 по импульсу генератора 83. Поло 1а-1тельный фронт напряжения с нулевого выхода триггера 69 производит вычитание единицы, в счетчик 85 циклов. В момент установки вычитающего счетчика 67 в нулевое сос тояние на выходе элемента-72 выделяется уровень логической единицы, что вызывает блокировку элемелта 75 и прекращение поступления импуль сов генератора 83 на счетные входы счетчиков 67 и 68, установку в нуле вое состояние триггера 88 по импуль генератора 83 и установку в единичное состояние триггера 69 последующему импульсу генератора 83,инициир начало следующего цикла преобразовани В результате выполнения цикла преобра з.ование, окончание которого соответст вует моменту установки триггера 88 в нулевое- состояние, произ-водится заПИС1, кода узла 15 в двоично-десятич ный счетчик 68. Во втором и третьем циклах преобразования все процессы повторяются. В четвертом цикле возврат в нулевое состояние триггера 69 вызывает установку в нулевое состояние счетчика 85 циклов, в результате чего на выходе элемента 43 (дешифратора нулевого состояния сче чика 85) выделяется уровень логической единицы. После установки в нулевое состояние счетчика 67 блока 18 на выходе элемента 72 (дешифратора нулевого состояния счетчика 67) выделяется уровень логичвско - единицы, что вызывает блокировку элемента 75, прекращение поступления импульсов генератора 83 на счетнь е входы счетчиков 67 и 68 и перевод триггера 88 в режим хранения по входу сигналом элементов 78 и 90. В счетчике 68 в это время записан двоично-десятичный код результата измерений, который преобразуется узлом 73 преобразователей ;кодов в десятичное число, которое индицируется на табло узла 53 индикаторов блока 20 после включения ключа 76, подающего напряжение питания на узел 53, уровнем логической единицы на выходе элемента 78. Положение занятой опре.деляется контактами реле блока 1. Уровень логической единицы на выходе элемента 78 разрешает установку в нулевое состояние триггера 84 по импульсу С1. Триггер 66 устанавливается в нулевое состояние импульсом С2 после установки в нулевое состояние триггера 84, что-вызывает перевод в режим хранения триггера 69, обеспечивание реле режима работы и переключение регулятора тока в режим регулирования. При пониженных требованиях к точности измерения тока срабатывания заищты испытуемых стабилизаторов можно применить аналого-цифровой преобразователь в режиме внутренней синхронизгации. В этом случае из состава регулятора тока можно исключить элемент синхронизации преобразователя. Вместо аналого-цифрово1о преобразователя с представлением результата в двоичном коде можно применить аналого-цифровой преобразователь или цифровой вольтметр с представлением результата в двоично-десятичном коде.В этом случае двоичьшш вычитающий счетчик блока формирования результата необходимо заменить на вычитаю;дий двоично-десятичный счетчик. В результате введения новых средств в регуляторе постоянного тока по сравнению с известными устройствами автоматизирован процесс измерения действительной величины тока срабатьшания защиты испытуемых стабилизаторов и сокращено время измерения (проверки) тока срабатывания защиты испытуемых стабилизаторов .

.

Физ.г(л.1)

(71

8i

12

П

90

2(ПГ

F1

щ

Т-I ло

69

1

7У

f;

v

4

i5l

W;:

J

Г.

: J

/W

Г

Iw I

-(65)

ФигЗ

85

W

I