РЕГУЛЯТОР С ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ Советский патент 1969 года по МПК G05B11/01 

Предложение относится к области автоматического регулирования.

Известны регуляторы с переключаемыми параметрами, содержащие релейный усилитель с двумя реле и апериодической обратной связью и дифференцирующий блок с двумя реле на выходе и двигателем в обратной связи. В известных устройствах наблюдается сравнительно узкая область допустимых параметров настройки и склонность к автоколебаниям.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем установлены дополнительные резистор, подключенный параллельно резистору апериодической обратной связи, и два реле, в цепь питания одного из которых включены последовательно соединенные нормально открытый контакт первого и нормально закрытый контакт второго реле релейного усилителя, а в цепь питания второго - последовательно соединенные нормально открытый контакт одного и нормально закрытый контакт другого реле дифференцирующего блока. Последовательно соединенные нормально открытые контакты дополнительно установленных реле, включенные параллельно последовательно соединенных нормально закрытым контактам этих реле, подключены последовательно к дополнительному резистору.

Это дает возможность расширить область допустимых параметров настройки регулятора.

Па чертеже приведена схема устройства.

Устройство состоит из трех блоков: релейного усилителя / - формирователя сигнала регулирования, дифференцирующего блока 2 и блока питания 5. Усилитель / содержит транзисторы Т и Г,

для усиления сигнала ошибки по напряжению, транзистор Гз в схеме фазочувствительного усилителя мощности, потенциометр Ri вторичного прибора для введен 1я информации в из.меренном значении регулируемой величины,

резисторы 2 н Кз разряда конденсатора обратной связи для настройки параметров регулятора, резистор Rt заряда конденсатора обратной связи, конденсатор С апериодической обратной связи для формирования экспоненциально возрастающего запирающего напряжения, электромагнитные реле IP и 2Р для выдачи регулирующего воздействия, подачи обратной связи и выполнения логических операций (с контактами 1Р1-1Р4 и 2Р1-2Р4),

входной трансформатор Тр1 с входной подвижной обмоткой Wi и вторичными обмотками W2 и W.

Блок 2 содержит потенциометры if Rc, соединенные по мостовой схеме, для формирооисторы Т и TS для усиления по напряжению сигнала, пронорционального скорости изменения ошибки, транзистор Г для фазочувствительного усиления этого сигнала но мощности, злектромагнитиые реле ЗР и 4Р для выдачи сигнала на исполнительный двигатель компенсациоиного моста (с контактами ЭР1-ЭРЗ и ), электромагнитные реле 5Р и 6Р для запоминания знака сигнала огнибки и скорости изменения сигнала ошибки (с контактами 5Р1-5РЗ и 6Р1-6РЗ) и исполнительный двигатель 4 для изменения разбаланса компенсаиионного моста. Устройство работает следующим образом. При отклоненни регулируемой величины от заданиого значения подвижный контакт потенциометра RI, находящийся на выходном валу вторичного прибора, измеряющего регулируемую величину, отклоняется от середины потенниометра , и на первичной обмотке Wi трансформатора Тр1 появляется напряжение L/, разбаланса, пропорциональное ошибке s. Со вторичной обмотки Wg напряжение подается на усилитель /, где происходит усиление сигнала ошибки по напряжению на каскадах усиления, выполненных на транзисторах Г и Гг. С выхода усилителя переменная составляющая напряжения подается на фазочувствительный усилитель, выполненный на транзисторе Гз- В зависимости от знака ошибки изменяется фаза переменного напряжения, подающегося на базу транзистора Гз, при этом транзистор открывается в том или ином полупериоде и срабатывает реле IP (при ) или реле 2Р (при ) в зависимости от фазы напряжения Ug. Срабатывание реле вызывает замыкание контактов 1РЗ или 2РЗ, которые замыкают выходные клеммы или КЗ- К2, соединяемые с обмотками двигателей управления, а также замыкаются контакты 1Р4 пли 2Р4, через которые подается напряжение на клеммы К4-/С5 или К4-Кб, соединяемые с обмотками реверсивного магнитного пускателя, управляющего исполнительным механизмом. Для уменьшения коэффициента усиления регулятора и увеличения постоянной времени интегрирования в усилителе применяется апериодическая обратная связь, которая подается в виде запирающего положительного напряжения с блока питания 5. При срабатывании реле IP или 2Р замыкаются контакты 1Р2 или 2Р2, и напряжение подается на обкладки конденсатора С. Так как в цепи заряда конденсатора находится резистор /.j, то положительное напряжение начинает возрастать по экспоненте, запирая транзистор Гз через некоторое время после срабатывания выходных реле JP или 2Р. Запирание транзистора Гз вызывает обесточивание реле JP и 2Р, при этом контакты 1РЗ, 1Р4, 2РЗ и 2Р4 управления и контакты 1Р2 и 2Р2 обратной связи разрываются. ни конденсатор разряжается настолько, что под действием переменного напряжения, подаваелюго на базу транзистора Гд, последний открывается и снова срабатывает реле IP или 2Р. Для улучшения переходных процессов системы автоматического регулирования резистор RZ шунтируется резистором RZ при соотношении знаков ошибки и скорости изменения ° ошибки 6 с помощью контактов 5Р2, 5РЗ, 6Р2 и 6РЗ, управляемых дифференцирующим блоком. Дифференцирующий блок работает следующим образом. Напряжение Ui сигнала ошибки системы с трансформатора Тр1 подается на вход дифференцирующего блока, где суммируется с комненсацйонным напряжением U, которое подается в нротивофазе напряжению Ut .Разность напряженийбг - б подается на базу входного транзистора Tt, который работает аналогично усилителю 1. Выходные реле ЗР и 4Р своими контактами ЗРЗ и 4РЗ подают на обмотку якоря напряжение, под действием которого якорь вращается в ту или иную сторону и через редуктор поворачивает контакт иотенциометра. Таким образом, усилитель, охваченный отрицательной обратной связью с помощью интегрирующего двигателя и потенциометров /,- 1-1 Re, является активным реальным дифференцирующим элементом изменения ошибки системы. При срабатывает реле ЗР, при - реле 4Р. Знаки ошибки s и скорости изменения ошибки 8 запоминаются на реле 5Р и 6Р соответственно. Пусть и (), тогда замыкание контакта IPl вызывает срабатывание реле 5Р, которое самоблокируется контактом 5Р1 (прерывистый режим работы реле IP не будет теперь обесточивать реле 5Р), срабатывание реле ЗР вызывает срабатывание реле 6Р под действием контактов ЗР1, которое самоблокируется контактом 6Р1 (прерывистый режим работы реле ЗР не будет обесточивать еле5Р). Одновременное срабатывание реле5Р ° и 6Р при и вызывает замыкание контактов 5Р2 и 6Р2 и шунтирование резистора RS резистором , разряд конденсатора С при этом происходит более быстро, и частота следования управляющих импульсов регулятора увеличивается, что вызывает увеличение коэффициента усиления и уменьшения постоянной времени интегрирования регулятора. Такое воздействие регулятора на объект вызывает более быстрое уменьшение отклонения регулируемой величины под действием возмущения. оо

вает разрыв контакта 6Р2 и замыкание контакта 6РЗ.

Шунтирование резистора прекращается, так как контакты 5РЗ и 6Р2 разомкнуты.

При этом разряд конденсатора происходит

медленнее, чем в случае, когда е , частота имиульсов уменьшается, коэффициент усиления регулятора скачком увеличивается, что способствует плавному, без перерегулирования, подводу регулируемой величины к заданному значению.

Предмет изобретения

Регулятор с переключаемыми параметрами, содержащий релейный усилитель с двумя реле на выходе и апериодической обратной связью и дифференцирующий блок с двумя реле на выходе и двигателем в обратной связи, отличающийся тем, что, с целью расширения области допустимых параметров настройки устройства, в нем установлены дополнительные резистор, подключенный параллельно резистору апериодической обратной связи, и два реле, в цепь питания одного из которых включены последовательно соединенные нормально открытый контакт первого и нормально закрытый контакт второго реле релейного усилителя, а в цепь питания второго - последовательно соединенные нормально открытый контакт одного и нормально закрытый контакт другого реле дифференцирующего блока, причем последовательно соединенные нормально открытые контакты дополнительно установленных реле, включенные параллельно последовательно соединенным нормально закрытым контактом этих реле, подключены последовательно к дополнительному резистору.