Устройство для регулирования облучения Советский патент 1990 года по МПК G05B19/04 

+ -

Изобретение относится к сельскому хозяйству, растениеводству защищенного грунта и промышленному животноводству, и может быть использовано для облучения растений в теплицах, молодняка животных и птицы, освещения в птичниках. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования облучения и повышение устойчивости работы устройства. При увеличении естественного облучения искусственными облучателями 10 снижается за счет уменьшения напряжения на облучателях до допустимого минимального и облучатели остаются работать при этом напряжении. Дальнейшее увеличение естественного облучения вызывает срабатывание отключающего блока 16, и облучатели отключаются. При снижении естественного облучения повторное включение происходит , когда превышается порог срабатывания отключающего блока. Импульсно-фазовое управление открытием тиристоров 9₁, 9₂...9₆ осуществляется блоком 8, который содержит высокочастотный генератор импульсов, три (по количеству фаз) формирователя импульсов и два формирователя открывающих импульсов. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

4 Физ.2

мивости работы устройства. При уве- : ичении естественного облучения облу 1ение искусственными облучателями 10 с;нижается за счет уменьшения ягения на облучателях до допустиь.ого минимального и облучатели остаются работать при этом напряжении. Дальнейшее увеличение естественного об- пучепия вызывает срабатывание отключающего блока 16, и облучатели отклюИзобретение относится к устройст- вам для автоматического регулирования Ьельскохозяйственных процессов и мо- keT быть использовано для облучения астений в теплицах, . молодняка жи-вот- Иых и птицы, освещения в птичниках. I Цель изобретения - расширение диа- )г1азона .регулирования облучения и по- ьщгение устойчивости работы устрой- Ьтва. I На фиг.1 приведены функциональная схема устройства; на фиг. 2 - принци- Ьиальная схема устройства; на фиг.З - рринципиальная схема усилителя-демо- |дулятора; на фиг.4 - структурная схема блока импульсно-фазового управле- |ния; на фиг-. 5 - функциональная схема |отключающего блока; на фиг. 6 - прин- ципиальная с}сема отключающего блока; на фиг.7 - структурная схема высокочастотного генер.атора импульсов; на фиг. 8, - принципиальная схема блока питания, источника сигнала синхрони- : зай;ии и фазосдвигающего узла блока :формирбвания импульсов; на фиг.9 - структурная схема счетчика импульсов и заторможенного генератора высокочастотных импульсов; на фиг.10 - принципиальная схема формирователя открывающих импульсов.

Устройство для регулир|Ования облу чения содержит задатчик 1 продолжительности облучения, выполненный в виде реле времени с суточной програм мой с двигателем 1 и контактами привод 2 задатчика интенсивности облучения, блок 3 управления, первый датчик 4 облучения, измерительный мост 5, одним плечом которого является датчик 4 облучения, третье плечо образовано резисторами 5 к 5, четвертое - резистором усилитель демодулятор 6, узел 7 смещения фазы

чаются. При снижении естественного облучения повторное включение происходит, когда превышается порог срабатывания отключающего блока. Импульс- но-фазовое управление открытием тиристоров 9, 92... 9 6 осуществляется блоком .8,который содержит высокочастотный генератор импульсов,три

(по количеству фаз) формирователя импульсов и два формирователя открывающих импульсов. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

5

открытия тиристоров, блок 8 импульсно-фазового управления, блок 9 тиристоров с тиристорами 9 - 9, облучатели 10, задатчик П интенсивности облучения, задатчик 12 минимального напряжения, реостат ЛЗ обратной связи, состоящий из резисторов 13. - 13, которые составляют второе плечо измерительного моста 5, задатчик 14 Н -минального напряжения, .балластные сопротивления 15 и отключающий блок 16. ,

Привод 2 (фиг.1) задатчика интенсивности облучения содержит реле 17 времени с обмоткой 17 и замыкающими контактами 172 и 17а, реверсивный микродвигатель 18 и конечные выключатели 19 и 20, при этом реверсивный вал микродвигателя 18 кинематически соединен с контактами конечных выключателей 19 и 20, через которые осуществляется, питание обмоток микродвигателя, а сами выключатели установлены относительно вала с возможностью перемещения по окружности и фиксации в заданном положении.

Блок 3 управления состоит из реле 21 включения, представляющего собой реле времени с обмоткой 21 и двумя замыкающими с задержкой S l при разг- ыкании контактами 21 „и 2, реле 22 смещения фазы открытия тиристоров, представляющего собой реле времени с обмоткой 22 и замыкающим контактом 22 (фиг.7) с задержкой , 2 при замыкании, и промежуточное .реле 23 с обмоткой 23 и замыкающими контактами 232. 23.

Первый датчик 4 облучения - фоторезистор, установленный на уровне растений в теплице, на который воздействует сумма естественного Fg(t), создаваемого солнцем, и искусственно5

го F jj (Fg) , создаваемого облучателями, облучения. Он выполнен в виде одного из плеч измерительного моста 5 (фиг.З) с выходом ± S.

Усилитель-демодулятор 6 (фиг.З) содержит блок 24 питания, фазочувст- вительный усилитель 25, триггерные узлы 26 и 27, а„ также реле 28 с обмо кой 284 и замыкающим контактом 2Ва и реле 29 с обмоткой 294 и замыкающи контактом 29. Усилитель-демодулятор представляет собой пропорциональный регулятор с зоной чувствительности, настраиваемой вручную резистором 13а Узел 7 смещения фазы открытия тиристоров содержит реверсивный микродвигатель 30 и конденсатор 31, при этом реверсивный выход двигателя 30 кинематически связан с задатчйКо . 12 и задатчиком 14 минимального и номинального напряжений, с входом блока 8 импульсно-фазового управления открытием тиристоров и с подвижным выводом реостата 3 обратной связи.

Блок 24 питания усилителя-демодулятора 6 (фиг.З) содержит диоды 32 - 32g, фильтр на конденсаторах 33,- 33 и резисторе 34, сигнальную лампу 35 и трансформатор 36, вторичные обмотки которого служат источниками питания триггерных узлов 26 и 27 (24 В), реле 28 и 29 (28 В) и измерительного моста 5 (6 В),

Фазочувствительный усилитель 25 выполнен на транзисторах 37д - 373, конденсаторах 38 ( - 38с и резисторах 39, - 397Триггерный узел 26 состоит из тран зисторов 40 и 402, резисторов 41 ,- переменного резистора 42 и конденсатора 43.

Триггерый узел 27 состоит из транзисторов 44 4 ,и 44, резисторов 45, переменного резистора 455 и конденсатора .45.

Измерительный мост 5 имеет четьфё плеча сопротивлений, одним из которых является первый датчик 4 облучения. Диагональ питания выводами к-л подключена к обмотке 6 В переменного тока блока 24 питания усилителя-демодулятора 6, измерительная Диагональ выходом ± соединена с входом фазо- чувствительного усилителя 25 усилителя-демодулятора 6, причем один вывод подключен через реостат 13 обратной связи.

22756

Блок 8 (фиг.4) импульсно-фазового управления содержит высокочастотный генератор 46 импульсов, три ка- J нала (по числу фаз) управления тиристорами, к аждьй из которых содержит формирователь 47 импульсов и по два одинаковых формирователя 48 и 49 открывающих и Jпyльcoв.

0 Формирователь 47 импульсов содержит последовательно включеннь}е источник 50 питания микросхем, источник 51 сигнала синхронизации, фазосдви- гаюший узел 52, счетчик 53 импульсов t5 и заторможенный генератор 54 высокочастотных импульсов, при этом выход высокочастотного генератора 46 импульсов подключен к счетным входам счетчиков 53-формирователя импульсов 20 каждой из фаз А,В,С. Выход каждого формирователя импульсов подключен к входам формирователей 49 и 48 открывающих импульсов, вторые входы которых подключены к линейным зажимам 5 А,В,С источника трехфазного тока, а выходы к управляющим электродам попарно встречно-параллельно включенных тиристоров 9 и 9,2. (выводы а - б), 9з и 94 (выводы в-г) и 9,;-и 9 0 (выводы д-е) через контакты 232.- 23 реле 23. Выходы ж,з,и соединены с линейными зажимами фаз А,В,С. С источника трехфазного тока подключены к точкам соединения тиристоров с об- лучателями 10. Облучатели 10 и ду- горазрядные лампы состоят из стеклянного баллона, внутри которого поме- . щена ртутнокварцевая горелка (труб- : ка), заполненная инертным газом с 0 добавлением ртути. Внутренняя стенкаj баллона покрыта люминофором. Облучатели включены в сеть последовательно с тиристорами.

Задатчик П (фиг.З) интенсивности облучения - это переменный резистор, включенньй параллельно резистору 5 плеч-а измерительного моста 5. Его подвижный вывод кинематически

соединен с реверсивным выходом микродвигателя 18 задатчика 2 интенсивности облучения.

Задатчики 12 и 14 минимально го и номинального напряжения представляют собой конечные микровыключатели с размыкающими контактами, кинематически связанными, с реверсивным выходом микродвигателя 30 узла 7 смещения фазы открытия тиристоров.

.71

Реостат 13 (Лиг.З) обратной связи - это переменный резистор 13, Включенньм по схеме потенциометра параллельно резисторам 13/2 и 13зглеча измерительного моста 5. Подвижный вод резистора 13 соединен кинема- гически с реверсивным выходом микро- Двигателя 30, а сам резистор установ .fieH с возможностью перемешения по ркружности относительно оси вала и фиксации в заданном положении.

Балластные сопротивления 15 - это Лампы накаливания, включенные парал- Ьельно облучателям 10 по одной на Каждую фазу.

; Отключающий блок 16 (Лиг.5) содер кит выходное реле 16 с обмоткой 16 и размыкающим контактом 16з, си- JMHCTop 55, включенный в сеть фазного |напряжения последовательно с обмот- |кой IGg, источник 56 стабилизированного, питания, делитель 57 напряжения .образованный вторым датчиком 58 обручения и цепочкой резисторов. 59, и |пороговый элемент 60, при этом источ iHHK 56 стабилизированного питания и |Симистор 55 одними выводами соедине- :ны с выходом задатчика Ij продолжительности облучения, один выход ис- ;точника 56 стабилизированного пита- 1ния подключен к входу второго датчи- ;ка 58 облучения, вторым (техноло-. гическим) входом которого является естественное. Fg (t) облучение, в торой :выход стабилизированного источника питания подключен к первому входу ;порогового устройства 60, вторым ;входом которого является выход дели- теля 57 напряжения, выход порогового устройства соединен с вторым входом симистора 55, а выводы делителя 57 напряжения и обмотки выходного реле 16 подключены к шине нейтрали. Источник 56 (фиг.6) стабилизированного питания образован диодом 56, конденсаторами 56 2, и 56,,резистором 56 и стабилитронами 56,- и 56 Делитель 57 напряжения состоит из постоянного резистора 59, переменного резистора потенциометра 59а, подключенных; последовательно друг к другу и к источнику стабилизированного питания. Параллельно этой цепочке включена вторая цепочка, образованная фоторезистором 58 (второй датчик облучения), один вы- вод которого со.единен с выводом постоянного резистора 59 и последова

8

тельно ему включенными переменным резистором 594 постоянным резистором 595-, второй вывод которого соединен с подвижным выводом.потенциометра 59з.

Пороговый элемент 60 включает- од- нопереходные транзисторы 60 и 60, тиристор 60, конденсаторы 60 - 60,

резисторы бОд - 60,. Пороговый элемент питается током.от источника 56 стабилизированного питания, управляющий выход делителя напряжения через резисто р бОд соединен с базой транзистора 60«, а выход транзистора - к управляющему входу симистора 55 через резисторы 60g и &0 ,

Отключающее устройство 16 представляет собой двухпозиционньш регулятор облучения.

Высокочастотный генератор 46 (фиг.7) импульсов образован четырьмя логическими схемами И 461 - 464 одной микросхемы, включенныьш между

собой последовательно, при этом первая 46 и вторая 46 схемы охвачены обратной связью с емкостью 46rj схемы 46 - 465 - обратной связью с переменным резистором 46g, подвижной

вывод которого кинематически связан с реверсивным выходом микродвигателя 30 узла 7 смещения фазы открытия тиристоров, при этом зашунтированная часть резистора 46g включена параплельно замыкающему с задержкой gi контакту 22 реле 22 задержки смещения фазы открытия тиристоров, выход . высокочастотного генератора 46 подключен к счетным входам щестизарядны счетчиков 53 формирователей 47 импульсов всех трех фаз.

I

Формирователь 47 (фиг.4) импульсов каждой фазы подключен к зажимам нейтрали и к линейным зажимам фаз А, В и С соответственно и содержит источник 50 питания микросхем, источник 51 сигнала синхронизации, генератор 52 обнуляющих импульсов и заторможенный генератор 54 высокочастотных импульсов, включенных между собой последовательно, при этом вход

.формирователя импульсов,подключенный к выходу высокочастотного генератора 46 импульсов, подключен к входам счетчиков 53 импульсов, а выходы за-) торможенных генераторов 54 импульсов являются выходами формирователей 47 импульсов и подключены к входам Фор

мирователей 48 и 49 открывающих импульсов.

Источник 50 (фиг.8) питания микрсхем состоит из трансЛорматора 50, первичная I обмотка которого включена в сеть фазного напряжения 220 В. С вторичной II обмотки снимается напряжение 12В, которое подводится к мостовой схеме 50j выпрямления. Выпрямленное напряжение подводится к фильтру, образованному резистором 50з и конденсаторами 50 и 50.. На выходе источника 50 питания микросхем .подключен стабилитрон 50 ..

Источник 51 сигнала синхрони зации содержит резисторы 51 -5}, узловая точка соединения которых подключена к входу генератора 52, вторые выводы резисторов 5I - 51 з - к положительному выводу мостовой схемы 502 выпрямления, к отрицательным выводам диодов 5 Ц и 515. соответственно, а, положительные выводы диодов соединены с первыми входами формирователей 48 и 49 открывающих импульсов.

Генератор 52 построен на базе транзистора 52 и резистора 522 при этом коллектор через резистор 52 соединен с выводом +9 В, а эмиттер - -9В источника 50 питания микросхем. Коллектор транзистора 52 подключен к первому и второму входам счетчика 53 импульсов.

Счетчик 53 импульсов (фиг.9,шестизарядный, двоичный) состоит из счетчика 53 и узла памяти на элементах 532. и 53,, выполненных на одной микросхеме, вывод 5 которой и обнуляющий вход R- счетчика 53j подключены к выходу фазосдвигающего узла 52,счетный вход S счетчика 53 подключен к выходу высокочастотного генератора 46 импуль сов, выход счетчика 53 импульсов подключен к входу заторможенного генератора 54 высокочастотных импульсов.

Заторможенный генератор 54 высокочастотных импульсов (фиг.9) построен на логических схемах И 54 - 54 одной микросхемы, при этом логические схемы И подключены последовательно одна к другой, схемы 54 охвачены отрицательной обратной связью, а параллельно схеме. И 54 включен конденсатор 545-. Входом заторможенного генератора 54 высокочастотных импульсов является выход счетчика 53

5

J612275

10

о.

импульсов, а выход подключен к входам формирователей 48 и 49 открывающих импульсов.

5 Формирователи 48 и 49 открывающих импульсов (фиг.10) построены по одной схеме, включающей импульсный трансформатор 48 (49) и транзистор ч v +92) . Первичная катушка I им- JO пульсного трансформатора 43j(49.) зашунтирована последовательно включенным в цепь коллектора транзистора 482 (492) резистором 48 (49,) и диодом 484 (49), вывод которого и 15 обмотки I импульсного трансформатора подключены к положительному выводу мостовой схемы 50 выпрямления. Обмотка II импульсного трансформатора 48, зашунтирована последовательно 20 включенными резистором 48.(49) и светодиодом 48 (49g) пар1ш1ельно им через диод 487 включен конденсатор Sg (49g), выиоды которого подключе- ны к блоку 9 тиристоров. Параллельно 25 переходу база-эмиттер транзистора 48(49,2) включен резистор 48 - (49 ). Базы транзисторов подключены к выходам источника 5 Г сигнала синхронизации (вторые выводы диодов 5Ь и 30 515- соответственно), а через конден- са.тор (49,о) - к выходу заторможенного генератора 54 -высокочастотных импульсов.

Устройство для регулирования об- 35 лучения работает следующим образом. Продолжительность облучения в течение суток, время включения и выключения устройства задаются настройкой программы задатчика 1. В задан- 40 ное время утром контакт 1 замыкается и остается замкнутым в течение светового дня, обеспечивая подачу напряжения сети на все элементы цепей управления. При этом включается под 45 напряжение обмотка реле 21 включения и подается напряжение к обмотке 23 промежуточного реле 23, обмотке 22 реле 22 задержки смещения фазы открытия тиристоров, задатчику 2 ин- 0 тенсивности.облучения, усилителю-демодулятору 6, микродвигателю 30 угла 7 смещения фазы открытия тиристоров и блоку 16 отключения.

Замыканием контактов 21 и 21, 5 включаются обмотка промежуточного реле 23 и обмотка 22 реле смешения фазы открытия тиристоров. При включенном реле 21 двигатель 221 приво- дит во вращение .кулачковое устройство привода контакта 22, который по окончании задержки ч/, замыкается,вклю- аая систему 8 импульсно-фазового управления. Время задержки б наг-раи- 18ается вручную, а длительность ее выЙ ирается равной или более времени Лрогрева и запуска облучателей,уточ- йяется по их технической характерис- рике.

В момент включения устройства на aтчик 4 облучения действует только естественное, от солнца 7-,(t) облу- Цение, так как облучатели разогреваются и облучение РцГР) отсутствует. ЕСЛИ естественное облучение .соответствует заданному задатчиком 11, то рыходi б измерительного моста 4 ра- вен нулю и на транзистор 37 фазочув- ствительного усилителя сигнал не пос- гупает, а двигатель узла 7 смещения |фазы открытия тиристоров не работает. Если облучение отличается от заданно- то задатчиком 11, то равновесие измерительного моста 5 нарушается, за счет изменения сопротивления датчика 4 на величину Л Ял), появляется сигнал i на выходе измерительного моста 5, знак этого сигнала соответствует нап- равлению отклонения облучения (выше или ниже заданного). Напряжение разбаланса измерительного моста 5 прик- i ладывается между эммитером и базой транзистора 37 первого каскада уси- ;ления фазочувствительного усилителя : 25. При этом ток разбаланса измери- : тельного моста 5 протекает через часть резистора 13 реостата обратной связи, к эммитеру и базе транзистора 37( приложено напряжение (сигнал i) отличающееся от напряжения раз баланса измерительного моста на величину падения напряжения на резисторе 13. В процессе функционирования устройства величина падения напряжения изменяется с изменением фазы открытия тиристоров, так как подвижный вывод резистора 13 перемещается синхронно с подвижным выводом резистора 46g системь 8 импульсно-фазового управления.

Когда измерительный мост 5 сбалан сирован, транзистор 37 находится в открытом состоянии. Конденсаторы 43 и 45g заряжаются, поддерживая на выходе делителей напряжения, на резисторах 41 j и 414 42 и 45 и 455 постоянные потенциалы. К базам транзисторов и 442 прикладываетря

отрицательное смещение, поэтому они находятся в открытом состоянии, транзисторы и 44 - в закрытом состоянии, а реле 28 и 29 лишены питания. При наличии сигнала разбаланса ± 5 знак входного напряжения в один полупериод остается прежним, а в другой - противоположный. Следователь- но, в один полупериод транзистор 37( остается открытым, а в другой закроется. Открытый транзистор пропускает ток в ту цепь, которая присоединена коллектором к отрицатель- ному в данньш момент потенциалу обмотки о-о блока 24 питания. В другой цепи ток отсутствует в оба полупериода, поскольку проводящая полярность источника питания совпадает по Q времени с закрытым состоянием транзистора, а открытое состояние транзистора - с непроводящей по отношению к транзистору полярностью источника питания. Выходное напряжение 5 первой цепи продолжает поддерживать открытым транзистор 40 (или 44) а выходное напряжение второй цепи станет близким нулю, что приведет к опрокидыванию .триггерного узла 26 0 (или 27). В результате транзистор 44 закроется, а транзистор 44 откроется (или транзистор 40 закроется, а транзистор 40 откроется) в зависимости от направления отклонения , облучения от заданного. Открывшись, транзистор 44 (40() вызывает срабатывание реле 29 (28). Контакты 29 (282), срабатывая попеременно, при каждой смене знака разбаланса .Q измерительного моста 5, реверсируют микродвигатель 30, что приводит к перемещению подвижного вывода резистора 46.При приближении подвижного вывода переменного резистора 46g дс к конечному положению микродвигатель 30 отключается размыкающими контактами задатчиков 14 и 12 номинального и минимального напряжений. Величины этих напряжений настраиваются перемещением самих выключателей 12 и 14 и фиксацией их в нужном положении.

При работе реверсивного микродви- ,гателя 30, т.е. при изменении фазы открытия тиристоров, вращение вала сопровождается перемещением подвижного вывода резистора 13 реостата 13 обратной связи, связанного с валом кинематически. Изменение сопротивления резистора 46, сопровождаю50

55

щееся изменением фазы открытия тиристоров, и за счет этого изменение напряжения на зажимах облучателей.приводят к изменению величины суммарного облучателя, что сопровождается изменением сопротивления датчика 4 облучения, включенного в одно из плеч измерительного моста 5. Одновременное изменение сопротивления резистора 13, включенного в смежное датчику 4 плечо измерительного тока моста 5, обеспечивает балансировку измерительного моста в тот момент,когда суммарное облучение достигает ве- ,5 Д™ управления форму . крутоГ онт личины, заданной задатчйком 11 интен- и пологий спад.

сивности облучения. Каждому конкретному значению облучения будет соответствовать определенное положение подвижного контакта. Любое отклонение суммарного облучения от заданного вызывает срабатывание микродвигателя 30 в том направлении, при котозначение логической 1, разрешающей работу заторможенного генератора 54 импульсов (элементы 54 , - 54А). Ге- нератор работает независимо от дапь- нейшего состояния счетчика до появле ния сигнала логической I на коллек тор транзистора 52. Импульсы этого генератора частотой 6 кГц укорачива- Q ются до 150 МКС дифференцирующей цепью 48, (48) с целью разгрузки усилителя мощности, выполненного на транзисторе . При этом импульсы приобретают импульсную оптимальную

20

ром обеспечиваются балансиповка ичмо - ™, .---- :.Укороченные импульсы усиливает лишь тот усилитель, на базе транзистора которого отсутствует закрывающее отрицательное напряжение диодов 4 51g. Поэтому из двух встречно- параллельно включенных тиристоров 9 , и 9 или Э зи 9, или 95-и 9 откг рывается тот, у которого в рассматриданного облучения. Таким образом, устройство находится в следующем режиме.

Диапазон регулирования, соответствующий крайним положениям подвижного вывода резистора 13, , настраивается резистором I3g вручную.

Импульсно-фазовое управление открытием тиристоров осуществляется следующим образом. Отрицательные полупериоды переменного тока с выводом обмотки II трансформатора 50f поступают на базу транзистора 48 каждого из формирователей импульсов.

де по отношению к катоду положительное. В конце полупериода тиристор закрывается, в очередной полупериод светового напряжения открывается дру- 30 гой тиристор из пары тиристоров.

.Дпя защиты от электродвижущей силы самоиндукции обмоток импульсных трансформаторов 48 они шунтированы: первичная - цепью диод 48, резистор 35 вторичная - цепью резистор 1, светодиод 48, который сигнализирует об исправности канала управления.Диод 487 и конденсатор 48 из пачки высокочастотных импульсов формируют

Гза--.-:-LILf-:Z

включение тиристоров при индивидуальной характеристике нагрузки. Длительность импульсов равна длительности 45 открытого, состояния тиристоров, что исключает самопроизвольное юс включение при прерывистом характере нагрузочного тока, что характерно для газоразрядных облучателей 10.

Перемещением подвижного вывода

полупериоды пульсирующего, напряжения с этой же обмотки с удвоенной частотой. Узкие прямоугольные импульсы, возникающие ц моменты приближения сетевого напряжения к нулю, поступают на вход R шестизарядного двоичного счетчика 53, его обнуления в начале каждого полупериода и одновре- .менно включают.узел памяти на элементах 53 и 53з.

На счетный вход счетчика 53 поступают высокочастотные импульсы от высокочастотного генерато.ра 46 импульсов. После отсчета 2 64 импульсов на счетчике появляется сиг50

55

нал логической 1, кбторый переключает узел памяти. В результате на выходе элемента 53з устанавливается

резистора 46 из крайнего левого положения в крайнее правое при работе микродвигателя 30 узла 7 смещения фазы открытия тиристоров угол открытия тиристоров меняется от 90 до О, а напряжение меняется от 1IО до 220 В. Значения номинального и минимального напряжений устанавливаются перемещением задатчиков 14 и 12 и фиксацией

Д™ управления форму . крутоГ онт и пологий спад.

значение логической 1, разрешающей работу заторможенного генератора 54 импульсов (элементы 54 , - 54А). Ге- нератор работает независимо от дапь- нейшего состояния счетчика до появления сигнала логической I на коллектор транзистора 52. Импульсы этого генератора частотой 6 кГц укорачива- ются до 150 МКС дифференцирующей цепью 48, (48) с целью разгрузки усилителя мощности, выполненного на транзисторе . При этом импульсы приобретают импульсную оптимальную

Д™ управления форму . крутоГ онт и пологий спад.

:.Укороченные импульсы усиливает лишь тот усилитель, на базе транзистора которого отсутствует закрывающее отрицательное напряжение диодов 4 51g. Поэтому из двух встречно- параллельно включенных тиристоров 9 , и 9 или Э зи 9, или 95-и 9 откг рывается тот, у которого в рассматри :.де по отношению к катоду положительное. В конце полупериода тиристор закрывается, в очередной полупериод светового напряжения открывается дру- 30 гой тиристор из пары тиристоров.

.Дпя защиты от электродвижущей силы самоиндукции обмоток импульсных трансформаторов 48 они шунтированы: первичная - цепью диод 48, резистор 35 вторичная - цепью резистор 1, светодиод 48, который сигнализирует об исправности канала управления.Диод 487 и конденсатор 48 из пачки высокочастотных импульсов формируют

-:Z

Перемещением подвижного вывода

резистора 46 из крайнего левого положения в крайнее правое при работе микродвигателя 30 узла 7 смещения фазы открытия тиристоров угол открытия тиристоров меняется от 90 до О, а напряжение меняется от 1IО до 220 В. Значения номинального и минимального напряжений устанавливаются перемещением задатчиков 14 и 12 и фиксацией

15

ик в заданном положении, исходя из технической характеристики облучателей.

При подаче на облучатели 10 к :1ми- н шьного напряжения 220 В в трубке возникает дуговой разряд в парах , создающий интенсивное ультра- (|1иолетовое излучение, которое, воз- ijeйcтвyя на люминофор баллона,преоб- р|азуется в видимый свет. Для запуска ; угоразрядных облучателей применяет- стандартная пускорегулирующая аппаратура. Процесс запуска длится до п(олного испарения ртути 15 - 20 мин номинальном напряжении, после 4его разряд между электродами становится устойчивым и сопровождается Номинальной светоотдачей. При напряжении ниже номинального облучателя е запускаются (не возникает дуговой Ьазряд). После запуска облучатели 10 ногут работать при напряжении ниже ; оминального до 15%. При этом потреб- .ляемая ими мощность и облучение сни- 25 жаются от 100 до 50%. Так как при . пониженном напряжении запуск облуча- телей невозможен независимо от команд, Ьоступающих от датчика 4,. блок 8 им- Ьульсно-фазового управления контак- Q том 22„ задержки смещения фазы открытия тиристоров размыкается на все

16122751

14 задатчика номинального напряжения размыкается и микродвигатель отключае

1 1 зна20

ется, чем обеспечивается защита резистора от поломок. Второе крайнее положение подвижного вывода этого резистора ограничено положением задатчика 12.

При дальнейшем увеличении естественного облучения и работающих при минимальном напряжении облучателях суммарное облучение Fg(t) и Fp,(U) превысит заданное задатчиком чение. В этом случае срабатывает отключающий блок 16, второй датчик 58 облучения (фоторезистор) которого контролирует естественное облучение. Когда оно достигает заданного значения, фоторезистор 58 изменяет свое сопротивление настолько, что падение напряжения на нем превысит порог срабатывания транзистора 60, открывается тиристор 60 и удерживается в этом состоянии за счет постоянного анодного тока. Этот ток вызывает отпирание симистора 55 и контакт 16 обеспечивает катушку 2 реле включения. В результате отключаются реле 22 и промежуточное реле 23, так как контакты 21 ,j и 21 после истечения выдержки размыкаются

23 23 у размыкаются. а,... ,е управляющих

Контакты разрывая цепь электродов тиремя запуска облучателей 10, резисор 46g полностью включается,фаза ткрытия тиристоров становится равной улю и на облучатели подается номи- альное напряжение.

К моменту замыкания контакта 222 на датчик 4 облучения действует .сум- ма рное облучение Fg (t) и F (Fg) , Q поэтому по команде усилителя-демодулятора 6 подвижный вывод переменного резистора 46 л перемещается в положение, при котором блок 8 импульсно- фазового управления обеспечивает наи- ся большее значение искусственного облу- 60 чения. Так как контакт 22 j разомкнут, эти команды на тиристоры 9 - 9g не поступают. После размыкания контакта 22 начинается переходный процесс и тиристоры выводятся на открытие при такой фазе, которая обеспечивает сум- .марное облучение, установленное задатчиком 11.

Если установившийся режим насту- пает при номинальном напряжении, перемещение подвижного вывода резис23а,.

рис отк

зис сра соз ду пор тор бат тор

ся пр зи ка ра вр .дв вр ср мо то за ни

тора 46g прекращается, так как движением вала микродвигателя 30 контакт

5

5 Q

е

1 1 зна0

ется, чем обеспечивается защита резистора от поломок. Второе крайнее положение подвижного вывода этого резистора ограничено положением задатчика 12.

При дальнейшем увеличении естественного облучения и работающих при минимальном напряжении облучателях суммарное облучение Fg(t) и Fp,(U) превысит заданное задатчиком чение. В этом случае срабатывает отключающий блок 16, второй датчик 58 облучения (фоторезистор) которого контролирует естественное облучение. Когда оно достигает заданного значения, фоторезистор 58 изменяет свое сопротивление настолько, что падение напряжения на нем превысит порог срабатывания транзистора 60, открывается тиристор 60 и удерживается в этом состоянии за счет постоянного анодного тока. Этот ток вызывает отпирание симистора 55 и контакт 16 обеспечивает катушку 2 реле включения. В результате отключаются реле 22 и промежуточное реле 23, так как контакты 21 ,j и 21 после истечения выдержки размыкаются

23 23 у размыкаются. а,... ,е управляющих

Контакты разрывая цепь электродов тися60

ристоров 9 , и облучатели 10 отключаются от питающей сети.

Открывшийся тиристор 60 через резисторы 60 g и 60, уменьшает порог срабатывания транзистора 60, что создает зону нечувствительности между срабатыванием реле 16. До тех пор, пока.падение напряжения на фоторезисторе 58 будет выше порога срабатывания транзистора 60,, конденсатор 60 ij, будет периодически заряжать- и разряжаться. Через резистор

каждый полупериод подзаряжается конденсатор 6Q/i , разряжающийся в промежутках между отпираниями: транзистора 60 на резистор 60 через катод, управляющий электрод си1-1исто- ра 55 и резистор 60( , Постоянная времени цепочки КбО С604 почти на .два порядка меньше, чем постоянная времени цепочки R60;(Q СбО, а порог срабатывания транзистора 60- с помощью делителя напряжения на резисторах 60 с) и 60 1 устанавливается заведомо меньшим, чем порог отпускания транзистора 60( ,задаваемого по20

тенциометром 59. До тех пор, пока конденсатор периодически подзаржает ся транз истор би не отпирается. Когда падение напряжения на фоторезисторе 58 снизится ниже поро- га открытия транзистора 60,, конденсатор 60 перестает подзаряжаться. ;Как только он разрядится на величину, равную порогу срабатывания тран- зистс-ра 602, последний отпирается, пропуская импульс тока, заряжающий конденсатор 60, последний отпирается, пропуская импульс тока, заряжающий конденсатор 60. За счет паде- ния напряжения на резисторе 60 и напряжения на конденсаторе 60 тиристор бОз закрывается. Закрывается и симистор 55, отключая реле 16.. Чере открывшийся транзистор 60, диод 60j, и резистор 60 протекает ток, удерживающий транзистор 60 2. в открытом состоянии, и конденсатор бОу остается заряженным.

При повторном открытии тиристора 60 через диод 60 шунтируется переход эмиттер-база транзистор бО и последний запирается, а потенциалом на эм- митере транзистора 60 закрывается диод . Поскольку порог отпирания транзистора 60 за счет подключения его базы к делителю напряжения на резисторах 60 и бОз, всегда меньше порога срабатывания транзистора 60, диод заперт и транзистор 60 не срабатывает. Резистор 60 обеспечивает термокомпенсацию порога срабатывания, а конденсатор повышает помехозащищенность схемы.

U

настройка отключающего блока 16

для конкретного фоторезистора 58 осуществляется последовательным изменением сопротивления 592 59. при установке задатчика (потенцио- метр 59g) облучения на минимальное. и максимальное значения для значе- НИИ сопротивления второго датчика 58, соответствующего этим облучениям. Значение требуемого облучения F(t) устанавливается потенциометром 59,,, изменение зоны нечувствительности- переменным резистором 60,- Значение облучения Fg, при котором происходит отключение облучателей 10, выбирается и настраивается таким, чтобы при отютючении облучателей ю не проис-. ходило их повторное включение за счет скачкообразного изменения сум-

JQ 15 20 2530 „

40

дс

50

марного облучения, что исключает колебания при работе устройства. Понижение естественного облучения во второй половине дня приводит к повторному включению облучателей после срабатывания реле 16 в порядке,обратном приведенному.

Ложные срабатывания устройства при кратковременных увеличениях естественного облучения, что может иметь место при разрывах облачности,вспышках, молнии, и т.п., исключаются задержкой , реле 21 включения,которое независимо от команды на отключение, поступившей на обмотку 21, не размыкает контакты 21 и 21. Они размыкаются, если увеличившееся суммарное облучение будет оставаться дольше, чем время задержки и, .

Имитация естественного изменения облучения в течение светового дня при туманной и облачной погоде, а также в зимнее время при короткой продолжительности естественного облучения .осуществляется задатчиком 1 I и его приводом 2, которые работают следующим образом. При замыкании контакта 1 задатчика )продолжительности облучения напряжение подается на обмотку 17 реле 17 времени. Одна программа этого реле настраивается на управление контактом 1 72 , а вторая - контактом 17,. При замыкании контакта 17, реверсивный микродвигатель 18 врашает вал в том направлении, при котором подвижный вывод переменного резистора задатчика 1I интенсивности облучения перемешается в сторону увеличения до максимального. Ход подвижного вывода резистора ограничен в крайнем положении микровыключателем 19, контакт которого, размыкаясь, отключает микродвигатель. После этого контакт 17 размыкается и остается в этом состоянии до утра следуюшях суток. В ве- |Чернее время отключается контакт 17, микродвигатель реле 17 времени реверсируется и имитация захода солнца осуществляется в обратном порядке. При этом ход подвижного вывода переменного резистора 11 ограничен конечным микровыключателем 20.

По окончании светового дня задат- чик 1 продолжительности облучения контактом 1. отключает устройство от сети и все элементы цепей управления остаются подготовленными к ими-

гации восхода и запуска облучателей При номинальном напряжении.

Использовани-е предлагаемого устройства для регулирования облучения позволяет сократить расход электрической энергии за счет расширения диапазона регулирования напряжения На зажимах облучателей и исключить Автоколебания в момент выключения облучателей при возрастании суммарно- |го облучения свыше заданного.

(формула изобретения

блока питания, первый выход которого соединен с входами питания фазочз вст- .витального усилител1Я первого и второго триггерных узлов, а выходы последних подключены к входам первого и второго реле соответственно, а первый и второй выходы фазочувствитель- ного усилителя соединены с входами

первого и второго триггерных узлов соответственно, причем второй питающий выход блока питания связан с питающим входом измерительного моста., в rtepBoe плечо которого включен .

5 датчик облучения, а параллельно

третьему плечу включен.задатчик ин- . тенсивности облучения, кинематически связанный с реверсивным микродвигателем привода задатчика интенсивнос0 ти облучения, при этом измерительный мост снабжен также первым и вторым конечными выключателями реверсивного микродвигателя и реле времени,причем фазньш провод питающей сети связан

5 через датчик продолжительности облучения с блоком импульсно-фазового управления и блоком тиристоров, а нулевая шина соединена с соответствующими клеммами конечных выключате0 лей, реле времени привода задатчика интенсивности облучения, задатчика продолжительности облучения балластных сопротивлений и реле включения, реле задержки смещения открытия тиристоров, узла смещения Фазы открытия тиристоров и блока питания, при этом движок реостата обратной связи кинематически соединен с выходом узла смещения фазы открытия тиристоров,

0 а выходная клемма подключена к входу измерительного моста, одно плечо которого содержит последовательно включенные постоянный и переменный резисторы, настройки зоны неравномер5 ности, включенные параллельно реоста- . ту обратной связи, причем выход из- мерител ьного моста подключен к входу фазочувствительного усилителя через реостат обратной связи, о т л и - «чающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования облучения, повьшения устойчивости работы устройства при оптимизации облучения по интенсивности в течение светового дня и снижения расхода электрической энергии, устройство снабжено отключающим блоком,входом соединенным с выходом привода задатчика продолжительности облучения, а

21,

выходом - с вторым входом реле вклю- чения, причем нулевая шина питающей сети соединена с соответствующей клеммой отключающего блока.

3, Устройство по П.1, о т л и - чающееся тем, что блок им- пульсно-фазового управления открыти- |ем тиристоров содержит три канала формирователей импульсов, подключенных к нулевой и фазным шинам питающей сети, по два формирователя открывающих импульсов на каждую фазу питающей сети и высокочастотный геае- ратор импульсов, при этом линейные зажимы каждой фазы соединены с первыми входами формирователей открываю- . щих импульсов, с входами облучателей, с балластными сопротивлениями и с выходами блока тиристоров, а вторые, входы формирователей открывающих импульсов связаны с выходами формирователей импульсов,причем выходы формирователей импульсов через контакты промежуточного реле соединены с уп27522

равляющими входами соответствующих тиристоров, а первый вход блока им- пульсно-фазового управления соединен с первым входом высокочастотного генератора импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом блока импульсно-фазового управления, а выход высокочастотного генератора им- JO пульсов соединен с входами формирователей импульсов, каждый из которых снабжен последовательно включенными Hcto4HHKOM питания, источником сигнала синхронизации, фазосмещающим бло- 5 ком, счетчиком импульсов и заторможенным генератором высокочастотных импульсов, при этом зажимы питания формирователей импульсов подключены к источнику питания, выход высокочас- 0 тотного генератора импульсов подключен к входам счетчиков импульсов всех трех каналов, а выходы заторможенр ых генераторов высокочастотных импульсов соединены с вторыми выходами 5 формирователей импульсов.

1612275 /V

( г)

Фа г. 5

LITTJ-1 ., 0N

п щ 4-t6f Т

Фаг.6

« J

4&4/г.7

50

Фиг. 8

Г52,)

51

52

(4Si,I)9i)

иг.

Фиг. 10