Устройство для регулирования испытательного переменного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/12 

11

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования переменного напряжения в тех случаях, когда предъявляются повьппенные требования к сину- соидальности формы выходного напряжения в пределах каждого полупериода при непрерывном нарастании амплитуды выходного напряжения от полупериода к полупериоду, например для испытания вентильных разрядников о

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для регулирования испытатель- него переменного напряжения.

На чертеже приведена схема устройства для регулирования испытательного переменного напряжения о

Устройство содержит линейный кон- тактор 1 , входные клеммы2 и 3, секции 4 секционированного сопротивления, управляемые ключи 5, токоограничивающее сопротивление 6, испытательный трансформатор 7 с обмотками низкого 8 и высокого 9 напряжения, испытуемый объект 10, датчик I 1 пробоя , элемент ИЛИ-НЕ 12, RS-триггеры 13 и 1А, элементы И 15 и 16, синхронизатор 17, датчик 18 напряжения, компаратор 19, источник 20 опорного напряжения, одн вибратор 21, счетчик 22 с изменяемым коэффициентом счета, устройство 23 сигнализации.

Линейный контактор 1 входными сн- ловыми зажимами присоединен к входным клеммам 2 и 3, а выходными через секционированное сопротивление 4, секции которого зашунтированы управляемыми ключами 5, и токоограничивающее сопротивление 6 - к обмотке 8 низкого напряжения испытательного трансформатора 7. К обмотке 9 высокого напряжения трансформатора 7 подключены датчик 18 напряжения и последовательно соединенные испытуемый объект 10 и датчик 11 пробоя. S-вход триггера 13 присоединен к кнопк Пуск (на чертеже не показана) . Прямо выход триггера 13 подключен к одному из входов элемента И 15, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 17, вход которого подключен к зажимам 2 и 3. R-вход триггера 13 присоединен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 12, первый вход которого соединен с кнопкой Стоп (на чертеже не показана) , второй - с выходом датчика 11 пробоя, 5-вход триггера 14 соеди

„

с

o 5 о

5

5

0

5

152

нен с S-входом триггера 13. Прямой выход триггера 14 подключен к входу Ktit счетчика 22, инверсный - к входу K(-2. Выход датчика 18 напряжения соединен с одним из входов компаратора 19, второй вход которого соединен с выходом источника 20 опорного напряжения. Выход компаратора 19 через одновибратор 21 подключен к первому входу элемента И 16 и R- входу триггера 14, Выход элемента И 15 присоединен к второму входу элемента И 16 и управляющему входу линейного контактора 1, Выход элемента И 16 соединен со счетным входом счетчика 22. Выходы счетчика 22 соединены с управляющими входами управляемых ключей 5. Выход старшего разряда счетчика 22 соединен с входом устройства 23 сигнализации и третьим входом элемента ИЛИ-НЕ, R-вход счетчика 22 подключен к 5-входу триггера 14„

Устройство работает следующим образом

В исходном состоянии триггеры 13 и 14 и счетчик 22 установлены в О, Линейный контактор 1 выключен, В качестве линейного контактора 1 может быть использован тиристорный двунаправленный ключ. Синхронизатор 17 вырабатывает синхронизируюпще импульсы синхронно с положительной и отрицательной полуволнами напряжения сети. После поступления сигнала Пуск (переход сигнала 1 в О на S- входах триггеро-в 13 и 14) линейный контактор 1 включается в начале каждого полупериода управляемым синхронизатором 17 через элемент И 15, так как. триггер 13 сигналов Пуск установлен в единичное состояние. Триггер 14 также установлен в единичное состояние, при этом на вход К счетчика 22 подан сигнал 1 и счет чик 22 изменяет выходной код при каждом поступлении синхронизирующего импульса от синхронизатора 17 через элементы И 15 и 16.

Состояние выхода счетчика 22 в зависимости от того, на какой управляющий вход К, или Kj. подан сигнал 1, меняется следующим образом, Пусть 1 подана на вход счетчика Kj. и при этом коэффициент счета равен единице, тогда при поступлении каждого импульса на счетный вход

31

счетчика 22 выходной код изменяется в следующей последовательности: 0...0000, 0...0001, 0...0010, 0„., ООП и ТоД, (левая цифра соответствует выходу старшего разряда счетчика) . Если 1 подана на вход К , а коэффициент счета при этом равен, например, двум, выходной код изменяется в следующей последовательности: О..о0000, О.,,0010, 0...0100, 0.0. 0110 и т.д. Коэффициент счета счетчи ка выбирают из следующих соображений Напряжение должно повышаться с дискретностью, обеспечивающей достаточную точность его установки. Время повьщ1ения напряжения до заданного уровня должно быть минимальным, поскольку повьшение точности установки за счет уменьшения приращения амплитуды напряжения от полупериода к полупериоду резко увеличивает общее время испытаний и снижает производительность устройства.

Ключи 5 замыкаются при появлении на их управляющих входах 1 и щун- тируют все большую часть секционированного резистора 4, Напряжение на обмотке 8 низкого напряжения испытательного трансформатора 7 нарастает. Соответственно нарастает и напряжение на испытуемом объекте 10 - вентильном разряднике. Напряжение растет до тех пор, пока не будут равны между собой напряжение на выходе датчика 18 напряжения и напряжение источника 20 опорного напряжения, которое устанавливают пропорциональным напряжению, при котором измеряют ток утечки. При наступлении этого равенства компаратора 19 изменяет выходное состояние с 1 на О и одновибратор 21 устанавливает сигнал О на входе элемента И 16 на время, достаточное для измерения тока утечки о В течение этого времени счетчик 22 не изменяет своего выходного состояния, не изменяется также и напряжение на испытуемом объекте 10. Когда на выходе одновибрато- ра 19 устанавливается сигнал О, триггер 14 переходит в нулевое состо- яние и сигнал 1 подается на вход Ксхг счетчика 22, По окончании выдержки времени на выходе одновибра- тора 21 восстанавливается сигнал I и синхронизирующие импульсы опять поступают на счетный вход счетчика 22, но теперь коэффициент счета .

306154

счетчика больше и поэтому его выходное состояние изменяется на большую величину при поступлении каждого g синхронизирующего импульса. Коэффициент счета счетчика выбирают таким, чтобы время подъема напряжения от номинального до напряжения пробоя не превосходило заданную величину. При 10 пробое разрядника на выходе датчика 1I пробоя устанавливается сигнал 1, который через элемент ИЛИ-НЕ 12 устанавливает в нулевое состояние

триггер 13, линейный контактор 1 вык- 15 люча.тся и напряжение с трансформатора -7 снимается.

Если на выходах всех разрядов счетчика 22 устанавливаются сигналы 1 т.ео все ключи 5 замкнуты и на объект 20 подано максимальное напряжение, а пробой не наступает, сигнал I с выхода старшего разряда сче.тчика 22 через элемент ИПИ-НЕ 12 обнуляет триггер 13 и напряжение с трансформа- 25 тора 7 снимается.

Напряжение может быть снято на любом этапе испытаний подачей сигнала Стоп - переход от О к 1 на входе элемента ИЛИ-НЕ 12о

30

Таким образом, введение дополнительных элементов и связей позволяет расширить функциональные возможности устройства, совместить две технологн.jg ческие операции, измерение тока утечки и напряжения пробоя, в одну и тем самым повысить производительность труда.

40 Формула изобретения

Устройство для регулирования не- пытательного переменного напряжения, содержащее линейный контактор, силовой вход которого соединен с входными клеммами, а выход через секционированное сопротивление, секции которого зашунтированы управляемыми ключами, и токоограничительное сопротивление подключен к обмотке низкого напряжения испытательного танс- форматора, к обмотке высокого напряжения которого последовательно с датчиком пробоя подключены выходные клеммы, синхронизатор, элемент ИПИ- НЕ, два элемента И, два RS-триггера, узел сигнализации, кнопки Пуск и Стоп, причем S-вход первого триггера соединен с кнопкой Пуск, выход

45

50

513306156

второго триггера присоединен с одному напряжения присоединен параллельно из входов первого элемента И, второй обмотке высокого напряжения испыта- вход которого соединен с выходом. тельного трансформатора, выход дат- синхронизатора, R-вход второго триг- чика напряжения соединен с одним гера подключен к выходу.эдрмента з входом компаратора, второй вход его Ита-НЕ, первый вход которого соеди- подключен к выходу источника опорно- нен с кнопкой Стоп, а второй - с го напряжения, а выход компаратора выходом датчик пробоя, о т л и ч а- через одновибратор соединен с R- ю ц е е с я тем, что, с целью рас- входом первого триггера и первым . ширения 4 ункциональных возможностей, 0 входом второго элемента И, выход в него дополнительно введены датчик которого соединен со счетным входом напряжения, источник опорного напря- счетчика, выход первого элемента И жения, компаратор, одновибратор, подключен к второму входу второго счетчик с изменяемым коэффициентом элемента И и управляющему входу ли- счета, имеющий счетный вход, два вхо- (5 нейного контактора, выходы очетчика да управления и вход R-установки в присоединены к управляющим входам О, количество выходов счетчика на управляемое ключей, выход ртараего один больше числа управляекмх ключей, разряда счетчика соединеи с входом причем S-вход второго триггера сое- узла сигнализации и третьим входом Динен с S-входом первого триггера, 20 элемента ИЛИ-НЕ, R-вход счетчика прямой выход первого триггера под- подключен к S-входу второго триггера ключей к первому входу управления и выходу кнопки Пуск, вход синхро- счетчика, а инверсный - к второму низатора подключен к входным клем- входу управления счетчика, датчик мам.

Изобретение относится к регуляторам переменного напряжения, рабо- таххцим в цепях с повышенными требованиями к синусоидальности выходного напряжения при непрерывном нарастании амплитуды выходного напряжения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Цель достигается тем, что введенные в устройство датчик напряжения I8, подключенный к выходным выводам трансформатора 7, источник 20 эталонного напряжения, подключенный к выходным выводам трансформатора 7, компаратор 19, входами соеди- HeHHbtfi с выходами источника 20 эталонного напряжения и датчика 18 напряжения , и однрвибратор 2I, входом соединенный с выходом компаратора 19, позволяют зафиксировать выходные напряжения устройства на определенном наперед заданном уровней обеспе-- чить его дальнейшее увеличение. При этом счетчик 12 с изменяемлм коэффициентом счета, управляюо ий работой ключей 5, связан с четным входом с выходами одновибратора 21 и синхронизатора- 17. I ил. i СЛ д &0 о О5 У1