ДВУХКАНАЛЬНЫЙ РЕЛЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР Советский патент 1969 года по МПК G05B11/16 

Предлагаемый двухканальный релейный регулятор предназначен для использования в системах автоматического управления.

Известны двухканальные релейные регуляторы, содержащие линейный вращающийся трансформатор и подключенные к его выходной обмотке через согласующий трансформатор два выпрямителя с фильтрами, полупроводниковые реле и регулируемые резисторы.

В известных регуляторах значение величины зоны нечувствительности изменяется в зависимости от изменения абсолютной величины заданного значения регулируемого параметра.

Предложенный регулятор обеспечивает инвариантность относительной величины зоны нечувствительности регулятора по отнощению к значению регулируемого параметра благодаря тому, что в нем установлены две идентичные цепи из последовательно включенных кольцевого модулятора с выходным и коммутирующим трансформаторами и фазочувствительиого усилителя, нагруженного на полупроводниковое реле, причем вход регулятора объединен со средней точкой выходного трансформатора первого кольцевого модулятора и через регулируемый резистор соединен с выходом фильтра первого выпрямителя, а выход фильтра второго выпрямителя соединен через второй регулируемый резистор со средней точкой выходного трансформатора второго кольцевого

модулятора, причем оба кольцевых модулятора включены последовательно.

Па чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого двухканального релейного регулятора, построенного на базе полупроводниковых элементов.

Регулятор состоит из двух частей:

а) задатчика уставки регулятора, выполненного с использованием линейного вращающегося трансформатора 1, угол поворота а которого пропорционален заданному значению регулируемого параметра, нитаемого от стабилизированного источника 2 переменного напряжения. К выходу трансформатора 1 подключен согласующий трансформатор 3 с двумя вторичными обмотками, к зажимам которых подключены выпрямители 4 и 4 с фильтрами, в цепь токов /i и /2 которых включены соответственно переменные резисторы 5 и 5, служащие для изменения коэффициентов пропорциональности между этими токами и током /р измерительного органа объекта регулирования;

б) усилителя сигнала рассогласования, выполненного в виде двух идентичных каналов, каждый из которых состоит из кольцевого модулятора 6 и 6, выполненного с использованием диодов 7 и 7, коммутирующих трансфор9 и 9, фазочувствительных усилителей 10 и 10 и полупроводниковых реле // и 11.

Устройство работает следующим образом.

Постоянный ток /р от измерительного органа объекта регулирования протекает через два последовательно включенных модулятора 6 и 6. Одновременно через модулятор 6 (навстречу току /р) протекает постоянный ток /i от задатчика уставки. Аналогично через модулятор 6 (навстречу току /р) протекает ток /а от того же задатчика уставки. Таким образом, на вторичных обмотках выходных трансформаторов 9 }л. 9 и кольцевых модуляторов 6 и 6 образуется переменное напряжение, пропорциональное соответственно разности токов (/1-/р) - на выходе модулятора 6 и (/р -/2) - на выходе модулятора 6.

В установившемся режиме работы объекта регулирования величина тока уставки /у численно равна величине тока /р, пропорционального величине регулируемого параметра.

В переходном режиме, в случае когда величина тока /р станет равной или несколько большей величины тока /i, на выходе фазочувствительного усилителя появится сигнал такой полярности, при котором сработает полупроводниковое реле 11 первого канала регулятора и приведет в действие его исполнительный орган «вверх, в случае же, когда величина тока /р станет равной или несколько меньшей /2, сработает реле // и приведет в действие его исполнительный орган «вниз.

Как следует из характеристики релейного регулятора, относительная величина зоны нечувствительности первого канала

у равняется относительной величине зоны нечув/2-/V

, то сраствительности второго канала

,батывание регулятора произойдет, как уже было упомянуто выше, при /р /i или при р /2. Абсолютная величина зоны нечувствительности регулятора изменяется прямо пропорционально величине а, т. е. заданному значению регулируемого параметра, в то время как относительная величина зоны нечувствительности сохраняется постоянной.

Очевидно, один канал такого регулятора может быть использован как защита (по какомулибо параметру) объекта с переменным (по абсолютной величине) уровнем отклонения, т. е. с уровнем отклонения, постоянным по относительной величине. Например, защита объекта по данному параметру будет срабатывать всегда, когда этот параметр станет больше (или меньше) на /С % от заданного значения этого параметра.

Если необходимо, чтобы защита срабатывала также и при прекращении питания канала, принцип действия канала может быть легко

изменен. Для этого необходимо, чтобы на выходе полупроводникового реле ток был бы равен максимуму, когда величина параметра, по которому производится заш,ита объекта, меньше уставки, и становился бы равным нулю при срабатывании .

В данном случае отпадает необходимость в использовании сложных усилителей, коэффициент усиления которцх изменяется обратно

пропорционально заданному уровню параметра заш,иты.

Очевидно, что такое устройство может быть построено на базе использования магнитных усилителей, например путем применения двухтактного магнитного усилителя, управляющего двухтактным магнитным усилителем, работающим в релейном режиме, в цепи нагрузки которого находится вентиль. Для этого необходимо одну управляющую обмотку входного

магнитного усилителя выполнить с числом ампервитков на К% меньших, чем другую. По первой пропустить ток, пропорциональный или регулируемому параметру или параметру защиты, а по другой - ток уставки.

В этом случае коэффициенты пропорциональности между током уставки канала и заданным значением параметра выбираются равными коэффициенту пропорциональности между величиной параметра и сигналом измерительного органа. Два таких канала могут образовать релейный регулятор с постоянным значением относительной величины зоны нечувствительности.

Предмет изобретения

Двухканальный релейный регулятор, содержащий линейный вращающийся трансформатор и подключенные к его выходной обмотке

через согласующий трансформатор два выпрямителя с фильтрами, полупроводниковые реле и регулируемые резисторы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения инвариантности относительной величины зоны нечувствительности регулятора по отношению к значению регулируемого параметра, в нем установлены две идентичные цепи из последовательно включенных кольцевого модулятора с выходным и коммутирующим трансформаторами и фазочувствительного усилителя, нагруженного на полупроводниковое реле, причем вход регулятора объединен со средней точкой выходного трансформатора первого кольцевого модулятора и через регулируемый резистор соединен с

выходом фильтра первого выпрямителя, а выход фильтра второго выпрямителя соединен через второй регулируемый резистор со средней точкой выходного трансформатора второго кольцевого модулятора, причем оба кольцевых модулятора включены последовательно.

A/r

К UCnOJIf4(Jтельному ареоиу регулятора

86ai2