Устройство для регулирования ионных преобразователей Советский патент 1961 года по МПК H02M7/12 

Известны устройства дл регулирования ионных преобразователеГк которые обычно содержат элементы замера тока и напряжения, цепи сравнения их величин с эталоном и трехкаскадны усилитель с отрицательной обратной связью.

В описываемом устройстве применены переключатель полярное входного сигнала и переключатель на входе усилителя, отключающий последний от элемента замера тока, что позволяет использовать это устройство для регулирования по току, по напряжен 1Ю, либо при ко.мпаундном (смешанном) регулировании.

Для упрощения настройки при осуществлении заданной системы регулирования в описываемом устройстве могут быть применены переключатель емкостей в цепи регулирования постоянной времени и переменное сопротивление в цепи отрицательной обратной связи.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема описываемого устройства; на фиг. 2 - вариант схемы использования этого устройства.

Источник питания состоит из трех выпрямителей на полупроводниковых диодах БЯ|, BFlz, ВП.

Токовый элемент устройства представляет собой выпрямитель ВП.,, собранный на полупроводниковых диодах и питающийся от промежуточного трансфор.матора T-J, и присоединенного к трансформаторам тока. Нагрузко выпрямителя токового- элемента является сопротивление RO. При изменении величины этого сопротивления Л сняется коэффтщиент передачи токового элемента, т. е. на входе усилителя на полупроводниковых триодах и.меется генератор напряжения с переменным внутренним со1;ротив„1ением. Выходное напряжение токового элемента подается па вход трехкаскадного усилителя на полупроводниковых триодах I1T-1, ПТ-2, ПТ-3. Усилитель работает на высокоомную нагрузку. Все три каскада усилителя работают по схеме с общим эмиттером. В пер№ 135137- 2 BOM каскаде введены отрицательные обратные связи по току (сопроншления R и Ri) и по напряжению (сопротивление ), с целью температурной стабилизации каскада. Обратные связи по току введены также во втором и третьем каскадах. С помощью их достигается компенсация температурных дрейфов предыдущего и собственного каскадов. Через эмиттерные цепочки второго и третьего каскадов подается также смещение на эмиттеры этих каскадов.

Стабилизация температурного дрейфа выходного каскада и изменение коэффициента усиления усилителя достигается при помощи отрицательной обратной связи, охватывающей усилитель (цепочка R- и /,i). Постоянную времени усилителя можно менять при помощи емкостной обратной связи по напряжению в выходном каскаде переключением емкостей Ci-С, включенных между коллектором и базой выходного триода.

Коэффициент усиления уси.штеля устанавливается ири помощи переменного сопротивления R-.. Изменение коэффициента усиления усиллтеля требует изменения смещения на эмиттере первого каскада, что достигается изменением переменного сопротивления Ri. Настройка усилителя на нуль производится с помощью переменного сопротивления R в цепи смещения второго каскада. На входе усилителя последовательно с сигналом, полученным от токового элемента, вводится напряжение уставки, образующееся на сопротивлении RS и по знаку противоположное напряжению входного сигнала. Напряжение уставки, контролируемое вольтметром 1/|, позволяет выбирать начальную рабочую точку на статических характеристиках усилителя. Вольтметр V может также контролировать выходное напряжение токового элемента. Напряжение уставки стабилизируется при помощи стабилитрона Д.

Элемент напряжения компаундирующего устройства представляет собой выпрямитель ВП, собранный по трехфазной .мостовой схеме питающийся от про.межуточного трансформатора напряжения Т-2. В выпрямителе применен емкостный фильтр С. Нагрузкой выпрямителя служит сопротивления Rj, R&, Rb и стабилитроны Д2, Дз- Коэффициент усиления элемента напряжения .можно изменить при помощи сопроти.чления RS. Наклон каждой ветви статической характеристики элеменга напряжения изменяется при помойки переменных сопротивлений RIO, RgНа выходе регулятора установлен биполярный диодный ограничитель с переменным порогом ограничения, позволяющий необходимым образом изменить статические характеристики регулирующего устройства. Напряжение подпора также стабилизировано стабилитронами ч контролируется вольтметром V-2. Ограничитель отключается при помогли переключателя HI. На выходе устройства также установлен прибор, контролирующий выходное напряжение.

Нри работе устройства в качестве ко.мпаундирующего устройства переключатель П ста1мг1ч-я в ноложенно 1, тем самым определяются полярности включения токового элемента и уставки. Диодпым ограничителем срезается отрицательная ветвь статической характеристики устройства. Наклон положительной ветви, т. е. коэффициент компаундирования, выбирается из регулировочной характеристики инвертора. При отсутствии на инверторе регулятора минимального тока уставка компаундирующего устройства обычно равна нулю, т. е. компаундирование начинается при самом незначительном увеличении тока.

При работе устройства в качестве регулятора максимального тока на вьшря.мителе переключатель //2 переводится в положеиие 3, тем самым полярности включения токового элемента и уставки меняются на обратные, а Элемент напряжения отключается. Диодны.м ограничителем срезается положительная ветвь статической характеристики. Наклоп отрицательной ветви, т. е. коэффициент усиления регулятора тока, выбирается в соответствии с требуемым статизмом и сто1 чивостыо регулирования. Уставка регулятора тока определяет точку начала регу.1ирования иа виеиших характеристиках выпрямителя.

Работа устройства в качестве регулятора минимальиого тока на иивергоре происходит следующим обра.зом. Положительная ветвь статической характеристики срезается диодиым ограничителем, коэффигшеит усиления выбирается в соответствии с требуемым статизмом и устойчивостью регулирова 1ия. Уставки комиауидирующего устройств; и регулятора минимального тока взаимно связаны и онреде.пяются их коэффициентами усиления и требуемым ограничением тока но минимуму. Диапазон работы регулятора мииимальиого тока может меняться в зависимости от степени ограничения статической характеристики регуляToiia миии.мального тока с помощью диодного ограничителя.

Описываемое устройство может быть использоваио также в качестве регулятора выпрямленного паиряжения преобразователя при работе ионного преобразователя в выпрямнтельном режиме на несколько параллельных инверторов на выпрямителе. Возможны следуюп1не варианты использования электронного регулирукпдего устройства в качестве регулятора напряжения.

{-i3MepHTe,TbH(,iNr элелгентом регулятора яв.тяется омпчески делитель (см. . 2), включепный па заж1;мы выирямптеля в. Напряжение с .мм а и б делителя нодается на клеммы «пход регулирующего устройства (см. фиг. 1), при этом переключатель П -2 ставят в положение 2. Применение данного варианта позволяет получить иеизменным наиряжение на нолюсах выпрямителя, однако прн на.чичии длинной линии между вь нрямителем и инверторами падение иаиряжеппя иа .шнии не будет ско.мпенсировано. Для компенсации этого падения напряжения рассмотрим следующий вариант,

Из epитeльиым элементом регу.чятора яв.тяются трапсформатор|5 тока, включенные на фазах моста, либо трансформатор постоянного тока, вк;поченный в нень поетояппого тока. Прп этом переключатели и Яа (см. фиг. 1) ставятся в положение 1. и схема работает как при компаундировании. Коэффициент усилення устройства подбирается в соответствии с величино падения напряжения в линии, которую можно скомпенсировать.

Применение подобрюго упиверсального регулирующего устройства позволяет значительно сократить количество комплектов аннаратуры. потребной для регулирования ионных иреоб тазовательных установок. Описанное устройство служит для работы npi разлнчных cxeNiax преобразовате.мьных установок.

П р е д м е т п з о б р е т е н и я

1.Устройство для регулирования ионных преобразователе, содержащее элемеиты замера тока и напряжения, цени сравнен я их величин с этaлoнo r и трехкаскадный усилитель с отрнцательно обратной связью, отлнчающееся тем, что, с целью исиользова 11 я его для регулирования по току, но напряжени о, ,1ибо npi .чном регулировании, в нем применены перекл очатель ноляриост входного сигнала и перек.чючатель на входе уеи,:гителя, :ос,1едн 1Й от эле.мепта замера тока.

2.Устройство но п. 1, отличающееся тем, что, с целью упро цепия настройки нри осуществлении заданной cncTeN b ре -улирован Ш, в нем применены нереключатель емкости в цепи регулирования постоянной времени и пере енное сопрот шленпе в цеп отрицате.чьной обратной связи.

-- 3 -№ 135137