ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «УГОЛ-КОД» Советский патент 1974 года по МПК H03M1/24 

1

Известны преобразователи «угол-код, содержащие датчик, выполненный из чувствительных элементов и разделительных диодов, соединенный через линию связи с приемным блоком, выполненным из приемных реле, тиристоров, разделительных диодов и трансформатора с первичной обмоткой, подключенной к источнику питания, и с тремя вторичными обмотками.

Недостатком известных преобразователей «угол-код является то, что при отключенном состоянии датчика, подключенного в конце линии, в начале линии имеется значительный сдвиг фаз между линейным током и линейным напряжением, а при включенном состоянии датчика этот сдвиг фаз почти приближается к пулю, что снижает четкость выделения сигнала из помех п падежность работы преобразователя.

С целью повышения надежности работы устройства в приемном блоке одно приемное реле подключено к первой вторичной обмотке трансформатора через тиристор, управляющий электрод которого через разделительный диод соединен с началом второй вторичной обмотки трансформатора, конец которой соединен с корпусом преобразователя, а другое приемное реле подключено к третьей вторичной обмотке трансформатора через тиристор, управляющий электрод которого через разделительный диод соединен с началом первой вторичной обмотки трансформатора, а катод соединен с началом второй вторичной обмотки трансформатора, причем в датчик преобразователя введены два встречно-параллельно соединенные тиристора, включенные параллельно к входу датчика, управляющие электроды которых соединены через разделительные диоды с чувствительными элементами.

На чертел е приведена функциональная схема преобразователя «угол-код.

Преобразователь «угол-код содержит нриемный блок 1, линию связи 2 и датчик 3. Приемный блок 1, в свою очередь, содержит

понижающий трансформатор 4, приемные реле 5 и 6, тиристоры 7 и 8 и два диода 9 и 10. Трансформатор 4 выполнен с первичной обмоткой, подключенной к источнику питания и с тремя вторичными обмоткамп 11-13. Датчик 3 содержит чувствительные головки 14, 15, тиристоры 16, 17, развязывающие диоды 18, 19 и ось нервичного прибора с закрепленной маской 20 датчика 3. Каждая чувствительная головка 14 или 15 состоит из диода 21, транзистора 22, конденсатора 23, ферритового тороидального сердечника 24 с обмотками, имеющего поперечный разрез, в который входит маска 20, и подстроечного конденсатора 25. При работе преобразователя через лпнейный

приемный блок 1 и линию связи 2 к входным

зажимам датчика 3 подается переменное папряжение. В положительный полупериод напряжения на обмотке 12 трансформатора 4 ток протекает через разделительный диод 9, управляющий электрод-катод тиристора 7, линию связи 2, разделительный диод 18 и через чувствительную головку 15, управляющий электрод-катод тиристора 17 и через заземленную шину линии связи 2 возвращается к обмотке 12.

В отрицательный полунериод ток проходит через заземленную шину линии связи 2, разделительный диод 19, чувствительную головку 14, управляющий электрод-катод тиристора 16, незаземленную шину линии связи 2, разделительный диод 10, управляющий электрод- катод тиристора 8 и возвращается к обмотке 12.

В первом случае, когда датчик 3 отключен в начале линии связи 2, имеется сдвиг фаз между линейным током и линейным напряжением, а во втором случае, когда датчик включен в начале линии, сдвиг фаз между линейным током и линейным напряжением почти отсутствует. При этом в первом случае, когда датчик 3 отключен, за счет емкости кабельной линии через линейный усилительный элемент (тиристор) протекает емкостный ток. Для удобства объяснения работы схемы при отключенном состоянии датчика 3 линия связи 2 рассматривается как эквивалентный конденсатор (показан пунктиром), подключенный к выходным зажимам линейного приемного блока 1.

В первой половине положительного полупериода линейного напряжения от обмотки 12 протекает зарядный ток эквивалентного конденсатора по цепи: обмотка 12, диод 9, управляющий электрод-катод тиристора 7, эквивалентный конденсатор линии 2 и обмотка 12, а во второй половине этого же полупериода линейного напряжения эквивалентный конденсатор разряжается по цепи: диод 10, управляющий электрод-катод тиристора 8 и обмотка 12.

В первой половине отрицательного полупериода линейного напряжения от обмотки 12 протекает зарядный ток по цепи: эквивалентный конденсатор, диод 10, управляющий электрод-катод тиристора 8 и обмотка 12, а во второй половине этого же полупериода линейного нанряжения - эквивалентный конденсатор разряжается по цепи: обмотка 12, диод 9, управляющий электрод-катод тиристора 7.

Таким образом, в первом случае в начале линии связи 2 имеем сдвиг фаз между линейным током и линейным напряжением. Оно является признаком сигнала измерения.

Положительный полупериод этого тока направляется при помощи диода 9 к управляющему электрод-катоду линейного тиристора 7, а отрицательный полупериод направляется при помощи диода 10 к управляющему электрод-катоду линейного тиристора 8. Причем напряжение обмоток 11 и 13 выбрано относительно напряжения обмотки 12 таким, что напряжение обмотки 12 совпадает по фазе с напряжением обмотки 13, а с напряжением обмотки 11 - в противофазе. Поэтому в первой половине положительного полупериода линейного напряжения, хотя по цепи управления тиристора 7 протекает ток, равный току зарядки эквивалентного конденсатора, он не откроется, так как к нему проложен отрицательный полупериод напряжения обмотки 11. Но во второй половине этого же полупериода линейного -напряжения ток разрядки эквивалентного конденсатора протекает по цени управления тиристора 8, а к нему прикладывается положительный полупериод напряжения обмотки 13, он откроется и сработает реле 6.

В первой половине отрицательного полунериода линейного напряжения (обмотки 12), хотя по цепи управления тиристора 8 протекает ток, равный току зарядки эквивалентного конденсатора, он не откроется, так как к нему приложен отрицательный полупериод напряжения обмотки 13. Но во второй ноловине этого же полупериода линейного напряжения ток разрядки эквивалентного конденсатора протекает по цепи управления тиристора 7, а к нему приложен положительный полунериод напряжения обмотки 11, он откроется и сработает реле 5. Считается, что от емкости тока линии откроются усилительные тиристоры 7 и 8.

Таким образом, при отключенном состоянии датчика 3 от положительного полупериода линейного напряжения срабатывает реле 6, а от отрицательного полунериода - реле 5.

Во втором случае, когда включен датчик, в положительном периоде линейного напряжения открыт тиристор 17, в отрицательном полупериоде - тиристор 16 (тиристоры 17, 16 расположены в датчике), они шунтируют почти накоротко входные зажимы датчика 3, вследствие чего емкостный характер линии становится активным. Сдвиг фаз в начале линии между линейным током и линейным напряжением почти отсутствует. Он является признаком сигнала измерения.

Таким образом, во втором случае во всем положительном полупериоде напряжения ток протекает по цепи управления тиристора 7.

Однако он не откроется, так как к нему приложено отрицательное напряжение обмотки И. Также во всем отрицательном полупериоде линейного напряжения ток протекает по цепи управления тиристора 8. Он не откроется, так как к нему приложен отрицательный полупериод напряжения обмотки 13.

От положения маски 20 датчика 3 в отрицательные полупериоды линейного напряжения работает чувствительный элемент 14, который открывает тиристор 16, в приемном линейном блоке закрывается тиристор 7 и опускается реле 5, реагируя на прохождение отрицательного полупериода тока в линии связи 2. В положительные полупериоды линейного нанряжения работает чувствительный элемент 15, который открывает тиристор 17, в нриемном

линейном блоке закрывается тиристор 8 и отпускается реле 6, реагируя Fia прохождение положительного полупериода в линии связи.

Следовательно, когда работают чувствительные элементы 14 и 15, приемные реле 5, 6 находятся в отпущенном положении, т. е. они реагируют на прохождение в линии связи переменного тока.

Резистор, включенный после разделительных диодов 18 и 19, служит для ограничения тока в цепи управления тиристоров 16 и 17.

Предмет изобретения

Преобразователь «угол-код, содержащий датчик, выполненный из чувствительных элементов и разделительных диодов, соединенный через линию связи с приемным блоком, выполненным из приемных реле, тиристоров, разделительных диодов и трансформатора с первичной обмоткой, подключенной к источнику питания, н с тре1мя вторичными обмотками, отл и ч а 0 щ и с / тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в приемном блоке одно приемное реле подключено к первой вторичной обмотке трансформатора через тиристор, управляющий электрод которого через разделительный диод соединен с началом второй вторичной обмотки трансформатора, конец которой заземлен, а другое пр иемное реле подключено к третьей вторичной обмотке трансформатора через тиристор, управляющий электрод которого через разделительный диод соединен с началом первой вторичной oб roтки трансформатора, а катод соединен с началом второй вторичной обмотки трансформатора, причем в датчик иреобразователя введены два встречно-параллельно соединенные тиристора, включенные нараллельно входу датчика, унравляющне электроды которыхсоедннены через разделительные диоды с чувствнтельнылги элементами.