Датчик приращения тока дуги Советский патент 1977 года по МПК H05B7/148 F27D21/00 G05F1/02 

входам формирователя импульсов 10, выход которого соединеи с шуитирующими ключами 11, 12, эмиттерных повторителей 13, 14, к эмиттерам которых ирисоедииеиа одна диагональ мостовой схемы, собранной из транзисторных ключей 15, 16, Г/, 18, во вторую диагональ которой включен конденсатор нагрузки 19, причем управляющие входы 20-27 транзисторных ключей 15, 16, 17, 18 соединены с выходами блоков управления 28, 29.

Работа датчика приращения тока дуги происходит следующим образом. На первичную обмотку трансформатора 1 поступает напряжение , пропорциональное току дуги. Закон изменения напряжения 6вх (фиг. 2,а) для примера взят произвольный.

Рабочие вторичные обмотки 2, 3 через выпрямительные диоды 4, 5 в кал:дый полупериод заряжают соответственно запоминающие конденсаторы 6, 7 до амплитудного значения напряжения, пропорционального току дуги.

Эти значения запоминаются и удерживаются до конца, соответствующего периода тока дуги. В указанные моменты конденсаторы 6, 7 разряжаются щунтирующими ключами 11,12, которые управляются формирователем импульсов 10, подключенным ко вторичным синхронизирующим обмоткам 8, 9.

Форма напряжения U и Уу на запоминающих конденсаторах 6, 7, соответствующая припятому закону изменения тока дуги, показана на фиг. 2,6.

Поскольку информация об амплитудном значении тока дуги поступает дискретно, в середине каждого полупериода несущего напряжения (например, точки ti и /з, фиг. 2,а), то изменение приращения тока дуги возмол но не ранее, чем в эти моменты, и определяется как разность амплитуд двух соседних полупериодов несущего напряжения. Таким образом, в предлагаемом устройстве операция дифференцирования огибающей амплитуд тока заменяется операцией вычитания.

Для получения этой разности запоминающие конденсаторы 6, 7 соединены между собой последовательно и встречно, что позволяет снимать с эмиттеров эмиттерных повторителей 13, 14 разность напряжений UQ и UT, форма которой показана на фиг. 2,в.

Этот сигнал несет информацию о приращеНИИ тока дуги лищь во второй половине полупериодов несущего напряжения, в момент, когда одновременно существуют амплитуды отрицательного и положительного полупериодов (время Д, фиг. 2,а).

Для выделения полезной информации из этого сигнала служат конденсатор нагрузки 19, включенный в диагональ собранных по мостовой схеме транзисторных ключей 15, 16, 17, 18, и блоки управления 28, 29, входы которых соединены с синхронизирующими обмотками 8, 9. Блок управления 28 формирует импульсы, задержанные относительно положительных полуперподов на четверть периода (фиг. 2,г). Блок управления 29 формирует такие же импульсы, задержанные на чегвер1Ъ периода игносигельни начала огр.ыагслъаьгл

иолуиерИОДОВ (фИГ. -,0). иаирьяа

не должна превышать времени Ai (.фи.. и.).

11риращепие тока дуги определяе1С 1 лак результат вычитания предыдущего значения амплитуды тока из последующего, и если, например, в момент времени fs (фиг. 2,aj приращение должно и фактически определяешься как разность амплитуд , то в момент времени Is оно должно определяться как разность амплитуд Л2-/ii, а при принятой на фИг. 2 нолярности напряжении - как Л:-Лг, т. е. имеет противоположный знак (,фиг. 2,в).

для изменения знака каждого второго значения приращения тока дуги импульсы с выходов 20, zi и ZZ, 2 олока управления 26 открывают два транзисторных ключа 1о, Ю, распололсенных в противоположных плечах мостовой схемы, а импульсы с выходов 24, 20 и 2Ь, 2/ олока управления 2У - другую пару ключей i/, 18.

При каждом срабатывании транзисторных ключей конденсатор нагрузки 1у перезаряжается до напряжения, амплитуда и полярносгь которого несут информацию о приращении тока дуги. Напряжение, снимаемое с конденсатора на-грузки, представлено на фиг. 2.е.

Предлагаемое устройство имеет более высокую точность измерения и быстродействие, так как исключаются искажения и инерционность, возникающие при дифференцировании О1гиоающей амплитуд тока дуги.

В частотном диапазоне изменения огибающей амплитуд тока 0,25-15 Гц характеристики устройства близки к характеристикам идеального дифференцирующего звена. Запаздывание в появлении сигнала составляет четверть периода несущего напряжения.

Формула изобретения

Датчик приращения тока дуги автоматического регулятора дуговой электропечи, содержащий трансформатор с парой последовательно соединенных рабочих обмоток и парой последовательно соединенных синхронизирующих обмоток, подключенной в параллель к двум входам формирователя импульсов, соединенным каждым из двух выходов с базой одного из двух щунтирующих ключей, к каждому коллектору которого подключен один конец цепочки двух последовательно соединенных запо.минающих конденсаторов, база одното из двух эмиттерных повторителей и через диод - один из входов указанной пары рабочих обмоток, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения и быстродействия датчика, к эмиттерам эмиттерных повторителей подключена одна из диаго- налей .моста, выполненного на транзисторных ключах, ко второй диагонали которо-го подключен конденсатор нагрузки, а вход каждого транзисторного ключа связан с одним из выходов одного из двух блоков управления, два

входа которых соединены последовательно н подключены в параллель к выходам пары синхронизирующих обмоток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.К. Д. Гуммерман, В. М. Эдемский, «Труды Московского энергетического института, 1967, выпуск 37, стр. 147-153.

2.Авторское свидетельство СССР № 458108, М. кл. Н 05В 7/16, 1972 (прототип).

t -1 |L,J 111

,

,1

i H:i i-iiTl , I ,

L-.krrrHl- Kr

о

fuz.2