СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ МЕХАНИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛЯТОРА Советский патент 1973 года по МПК G04C3/00 

1

Известны схемы управления магнитоэлектрическим приводом механических осцилляторов, содержащие релаксационный генератор, нагрузкой которого служит одна из обмоток привода. В качестве релаксационного генератора при этом наиболее часто используют блокинг-геператоры или мультивибраторы.

Основным недостатком таких схем является зависимость тока в обмотке привода от напряжения питания, вследствие чего в них вынуждено вводят импульсные стабилизаторы напряжения: параметрические или стабилизаторы с обратной связью и усилителем.

Однако даже в случае идеальной стабилизации импульса тока привода с помощью таких стабилизаторов обеспечить стабилизацию момента привода оказывается невозможным из-за изменения параметров автоколебательной системы.

Известные стабилизирующие устройства потребляют дополнительную мощность, поскольку избыток энергии гасится в системе стабилизации. Кроме того, отрицательное влияние на стабильность частоты оказывает аналоговый характер регулирования. Устройства, стабилизирующие скорость осциллятора, кроме того, имеют низкий коэффициент усиления в контуре стабилизации.

Для обеспечения независимости амплитуды колебаний осциллятора от нагрузки и эксплуатационных условии в предлагаемой схеме параллельно обмотке, служащей нагрузкой релаксационного генератора, подключен каскад сравнения, к выходу которого через интегрирующий фильтр подключен своим входом усилитель, а выход последнего включен последовательно в цепь заряда конденсатора, определяющего длительность импульса релаксационного генератора.

На фиг. 1 представлен пример выполнения описываемой схемы; на фиг. 2 - эпюры напряжений.

Схема управления содержит релаксационный генератор на транзисторах Ti и , нагрузкой которого является обмотка L. К обмотке L параллельно подключен каскад сравнения на транзисторе Тз. К коллектору этого транзистора через диод DI, служащий для привязки уровней постоянного напряжения, подключен интегрирующий фильтр на конденсаторе С, в котором функцию резистора выполняет выходное сопротивление транзистора Гз.

К точке а подключен вход усилителя на транзисторе П, прн этом резисторы Rt, Rz служат для установки режима этого транзистора по постоянному току. Участок коллектор-эмиттер транзистора Т- служит зарядным сопротивлением для конденсатора Cz, а постоянная времени этой цепочки определяет

длительность импульса релаксационного генератора, частота релаксации которого несколько ниже собственной частоты механического осциллятора.

При работе мультивибратора совместно с электромагнитной системой нривода в обмотке L возникают имнульсы напряжения (см. эпюру на фиг. 2). При этом положительный перепад участка А через конденсатор Cz поступает на базу транзистора 7i и осуществляет синхронизацию мультивибратора с частотой механического осциллятора.

При срабатываниии мультивибратора транзисторы Гь TZ открываются, и через обмотку L протекает ток, создающий импульс привода (участок Б на фиг. 2). Отрицательная полуволна напряжения в обмотке L представляет собой индуцированную з.д.с., возникающую при прохождении магнитной системы над первой (по ходу) половиной обмотки L.

Транзисторы Г), TZ в это время заперты, и обмотка L работает в режиме холостого хода. При этом амплитудное значение этой э.д.с. пропорционально угловой скорости магнитной системы и при условии постоянства частоты и магнитных параметров системы - амплитуде колебаний.

Импульс индуцированной э.д.с. используется для регулирования амплитуды колебаний осциллятора. Для этого напряжение индуцированной э.д.с. сравнивается с постоянным опорным напряжением, и разностный сигнал подается на управляющий элемент. Функции каскада сравнения выполняет транзистор Тз. Поскольку индуцированная э.д.с. имеет более отрицательное значение, чем напряжение питания, транзистор Гз для согласования знаков напряжения включен по схеме с общей базой. В качестве опорного напряжения используется напряжение перегиба входной характеристики этого транзистора. При малых амплитудах колебаний осциллятора транзистор Тз закрыт. При увеличении индуцированной э.д.с. транзистор Тз открывается, и в его коллекторной цепи течет ток в виде импульсов, предществующих импульсу тока мультивибратора. Эти импульсы заряжают конденсатор Ci, постоянная времени разряда которого в несколько раз больше длительности импульса. Следовательно, во время генерации импульса тока мультивибратором на конденсаторе Ci существует напряжение, пропорциональное разности индуцированной э.д.с. и опорного напряжения (эпюра фиг. 2), т. е. разности фактического и

заданного значений амплитуды колебаний осциллятора. Это напряжение прикладывается к базе транзистора Т, коллекторный ток которого с ростом напряжения также возрастает, что вызывает уменьшение времени заряда конденсатора Са и длительности импульса тока в обмотке L.

При уменьшении длительности импульса тока в обмотке L уменьшается энергия, подводимая к осциллятору, а следовательно, и

амплитуда колебаний. При этом одновременно уменьшается средний ток от источника питания.

Таким образом образуется замкнутый контур регулирования амплитуды колебаний осциллятора. При этом коэффициент стабилизации определяется коэффициентом передачи по контуру обратной связи транзисторов Гз, Гд.

Предмет изобретения

Схема управления магнитоэлектрическим приводом механического осциллятора, содержащая релаксационный генератор, нагрузкой которого служит одна из обмоток привода,

отличающаяся тем, что, с целью обеспечения независимости амплитуды колебаний осциллятора ог нагрузки и эксплуатационных условий, параллельно обмотке, служащей нагрузкой релаксационного генератора, подключен каскад сравнения, к выходу которого через интегрирующий фильтр подключен своим входом усилитель, а выход последнего включен последовательно в цепь заряда конденсатора, определяющего длительность импульса релаксационного генератора.

if

Vu2.2