ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОРВСЕСОЮЗНАЯ?::гштн0-шкн1?Ш?'?=ir3.1WOTEKA Советский патент 1971 года по МПК G05B11/14 

Изобретение относится к области автоматики, а именно, к электронным регулирующим устройствам неэлектрических величин при помощи электрических импульсов.

Известны регуляторы, содержащие балансно-регенеративный компаратор, датчик и задатчик регулируемой величины, подключенные к соответствующим входным диодам компаратора, интегрирующую цепь, усилитель и исполнительный механизм.

Недостатками известных регуляторов являются значительное потребление мощности исполнительным механизмом и низкая устойчивость регулирования.

Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности и повышение устойчивости регулирования.

Эта цель достигается тем, что к выходу усилителя через дифференцирующие конденсаторы подключены генераторы импульсов с выходными реле, а исполнительный механизм выполнен в виде электромагнитного разгруженного клапана с двумя обмотками управления, каждая из которых подключена к источнику питания через н. о. контакты выходного реле одного из указанных генераторов импульсов, при этом в интегрирующую цепь через то.коограничивающий резистор включен стабилитрон, катод которого соединен со входом усилителя и при помощи цепи положительной

обратной связи, состоящей из последовательно соединенных диода и другого резистора, подключен к точке соединения датчика регулируемой величины с одним из входных диодов балансно-регенеративного компаратора.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого импульсного регулятора, где: / и 2 - датчик и задатчик регулируемой величины; 3 - балансно-регенеративный компаратор с полупроводниковыми диодами 4, 5; 6 - интегрирующая цепь с полупроводниковым диодом 7, накопительным конденсатором 8, токоограничивающим

резистором 9 и стабилитроном 10; 11-полупроводниковый диод; 12 - резистор; 13 - усилитель; 14, 15 - дифференцирующие конденсаторы; 16 - генератор импульсов с выходным реле 17 (18 - контакты реле 17); 19 - электромагнитный разгруженный клапан с главным электромагнитом 20 (обмотка управления 21); и электромагнитом-фиксатором 22 (обмотка управления 23); 24 - генератор импульсов с выходным реле 25 (26 - контакты реле 25).

На фиг. 2, где представлен электромагнитный разгруженный клапан 19, дополнительно обозначены: электромагнита-фиксатора 22; 32 - плунжер электромагнита-фиксатора. Электромагнитный разгруженный клапан 19 предназначен для перекрытия газовой магистрали. В положении I (фиг. 2) клапап закрыт, в положении И - открыт. Импульсный регулятор работает следующим образом. При включении напряжения питания плюс 10 источника через дифференцирующий конденсатор 15 поступает на генератор импульсов 16 и приводит к срабатыванию выходного реле 17 на время длительности импульса на включение (1-3 ce/cj.H. о. контакты 18 реле 77 за- 15 мыкаются, и по обмотке управления 21 течет ток. Под действием главного электромагнита 20 плунлсер 28 притягивается (фиг. 2), клапан 29 поднимается н открывает газовую магистраль (положение И фиг. 2). Как только 20 плунжер 28 притянется, плунжер 32 электромагнита-фиксатора 22 под действием пружины 31 зайдет в заплечик плунл- ера 28 и будет удерживать клапан 29 в октрытом положении. По окончании длительности импульса на 25 включение контакты 18 размыкаются, обмотка 27 С|Де.схо.чивается, но клапан 29 остается в открь1т.ом.-|1ол-ожении. Благодаря этому обеспечиваетЬяЭкономия расхода мощности. Пред 1оложим, что при малом давлении вы- 30 ходное интпряжение t/i датчика / меньще опорного, напряжения t/2 задатчика 2, тогда диод 5 проводит, а диод 4 заперт. Балансно-регенеративный компаратор 3 не возбуждается, и на его выходе нет переменного напряжения. По мере роста давления в камере повышается выходное напрялсение Ui датчика 1, и при некотором превышении напряжения U над опорным напряжением Uz открывается диод 4, а диод 5 запирается. Балансно-регенера- 40 тивный компаратор 3 возбуждается и на его выходе появляется переменное напряжение. Конденсатор 8 через диод 7 заряжается до амплитудного значения этого напряжения. Во время заряда конденсатора 8 растет потенци- 45 ал на стабилитроне 10 и при достижении необходимого тока в цепи токоограничивающего резистора 9 устанавливается режим стабилизации стабилитрона 10. Напряжение стабилизации UK, стабилитро- 50 на выбирается из следующих условий: минимальный потенциал t/ioмин должен превышать максимальное выходное напряжение Ui датчика 1 на величину (5--10) Unp.n, где прд -прямое напряжение диода 11; макси- 55 мальный потенциал С/юмакс должен быть меньше минимального значения напряжения питания кмин.: i-i макс. (10 мин. 1 макс. мпн.--. ( ) Для выполнения условия (1) включаются диод 11 и резистор 12 цепи пололштельной обратной связи, в результате чего ускоряется процесс возбуждения балансно-регенеративного компаратора 3. Благодаря наличию по- 65 35 60 ложительной обратной связи образуется порог отпускания, что приводит к повышению устойчивости регулирования импульсного регулятора. Напряжение со стабилитрона 10, усиленное и продифференцированное, запускает генератор импульсов 24. Выходное реле 25 срабатывает на время длительности импульса на выключение (1-3 сек). Н. о. контакты 26 замыкаются и по обмотке управления 23 течет ток. Под действием электромагнита-фиксатора 22 плунжер 32 притягивается и выходит из-под заплечика плунжера 28 главного электромагнита 20. Плунжер 28 освобождается, и под действием пружины 27 и давления газа клапан 29 закрывает седло 30. Газовая магистраль закрыта (положение I фиг. 2). По окончании импульса на включение контакты 26 размыкаются и обмотка 23 обесточивается. Предположим, что давление в камере начинает понижаться. Снижение давления будет происходить до порога отпускання, который лежит ниже порога срабатывания. Как только выходное напряжение датчика достигнет величины, равной порогу отпускания, вновь становится проводящим диод 5, а диод 4 смещается в обратном направлении, Возбуждение баланоно-регенеративного компаратора 3 прекращается. Конденсатор 8 начинает разряжаться. Напряжение на входе усилителя 13 падает до нуля. Цепь положительной обратной связи отключается. Это приводит к запуску генератора импульсов 16. Выходное реле Г7 срабатывает на время длительности импульса на включение (1-3 сек). Н. о. кОНтакты 18 замыкаются, и по обмотке управления 21 вновь течет ток. Клапан 29 поднимается, газовая магистраль открывается, и давление в камере снова повышается до порога срабатывания. Процесс регулирования давления в камере аналогичен уже описанному выше. Обмотки управления 21, 23 потребляют ток только в течение длительности импульса, которая составляет величину порядка 1-3 сек. В остальное время обмотки отключены от неточника питания. Удерживание клапана в нужном положении осуществляется действием механических сил. Этим обеспечивается экономия расхода мощности, Предмет изобретения Импульсный регулятор, содержащий балансно-регенеративный компаратор, датчик и задатчик регулируемой величины, подключенные к соответствующим входам компаратора, интегрирующую цепь, подключенную ко входу усилителя, резисторы, конденсаторы и исполнительный механизм, отличающийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности регулятора и повышения надежности его работы, он содержит генераторы импульсов с выходными реле, подключенные через конденсаторы к выходу усилителя, и стабилитрон,

катод которого подключен через резистор ко входу усилителя и через дополнителыю уста«овленную цепь положительной обратной связи, выполненную в виде последовательно соединенных диода и резистора, - к точке соединения датчика регулируемой величины и одного из входов балансно-регенеративного компаратора, а анод - к общей шине, причем исполнительный механизм выполнен в виде электромагнитного разгруженного клапана с двумя обмотками управления, каждая из которых подключена к источнику питания через н. о. контакты выходного реле одного из генераторов импульсов.

1

U

Фиг 2 I