Устройство для управления затворами гидросооружения Советский патент 1980 года по МПК G05D7/00 

1

Изобретение относится к автоматике, а именно к регулированию расходов газообразных и жидких сред, и может применяться в гидротехнике.

Известно устройство управления электрофицированныго. затворами на многопролетных гидросооружениях, содержащее ячейки, которые состоят из потенциометрического датчика положения затвора и электронного реле времени, построенного на основе электронной лампы, катушки реле в анодной цепи лампы и зарядной цепи, подключенной к управляющей сетке лгилпы. Число управляющих ячеек соответствует количеству затворов на гидрос5Ооружении. Зарядная цепь состоит из конденсатора и сопротивления части потенциометра датчика положения затвора l.

При поступлении сйгнг01а управления прежде всего происходит включение электрического двигателя затвора, сопротивление потенциометра датчика которого наименьшее, и, таким образом, достигается некоторая синхронизация затворов. В этом случае на работу схемы сильно влияет стабильность элементов электрической схемы ячейки

управления и стабильность напряжения питания .

Кроме того, при большом диапазойе перемещения затворов разрешающая способность потенциометра датчика

: положения очень мала и практич:ески довольно большие расхождения в положениях затворов не вызывают срабатывания в нужный момент времени ячеек управления, а некоторые различия в пороге срабатывания катушек реле также ухудшают регулирование. Все это снижает точность управления затворами и не позволяет даже при тщательной о±ладке схемы улучшить регулировоч:ные характеристики устройства.

, Наиболее близким техническим рё шением к предлагаемому является устг

20 ройство для управления затворами гидросооружения, на первом и втором пролетах которого установлены последовательно соединенные блок управления и привод, а также датчик положения

25 затвора с основным потенциометром, подключенньш к источнику питания, первый блок сравнения, первый и второй входы которого соединены с подвижными контактами основныз потенци,

30 омётров датчиков полозкения эатворов||.Д Это устройртво также недостаточно точное, так кат не исключает В ноёти набегания: ошибки гфй больикай количестве затворов и при больших диапазонах их перемещения. . Цель изобретения - повслиение точности устройства. , Эта цель достигается тем/ что уст; ройство содержит формирователи знака Сигнала рассогласования, Ъторойблок сравнения и переключатель, кШдый датчик положения затвора введен йснюл нительный потенциометр, кияемафйп|е лси связанный с ocHOBHbw потенШбйёт ом и составляющим затвором и подключенныЙ к источнику питания через нспол- нительный элемент первого блока сравн ния, выходы которого подключены fe первым входам соот етствукядих вателей знака сигнала рассогласования первый и второй входы второго блока сравнения соединены с подвижными койтактами дополнительных пот,ёнцио «е ров датчиков положения затворов, атре гьи входы первого и второго блока сравг нения и первый вход переключателя ,, подключены к источнику питания, первы выход второго блока сравнения соединен со вторым входом переключателя, первый и второй выход которого подклю чены соответственно ic четвертому и пя тому входам второго блока сравйеяия, соединенного BTOtMaM и третьим выходам со вторыми входа соответствусэцйХ формирователей знака сигнала расйог ласования, выходы которых соединены сО вхОдакга блОйа управления й орого пролета. ;:; ;;,, , ,..,,j:.; „;, .,;;v.; ; .,,,., . На чертеже представлена блок-схема устройства . „ ; Устройство содерясит затвор 1 первого пролета, затвор 2 второго пролета, блок 3 управления первого тфолета, блок 4 управления второго пролета, приводы 5 и б первого И SfOpoго пролетов соответсфвенйо, ппсий 7 я груз 8 каждого пролета, датчики 9 и 10 положения затворов, основные потен циомет1 л°11 li 12, допояыя вльиые .поте циометры 13 и 14, механическая пере дача 15, источник 16 питания (трансформатор .силовой}, первый блок 1 сравнения, второй блок 18 сйЗкёНй, переключатель 19, испояшггельвый элемейт 20 первого блока cpasttemi яерм и второй формирователи 21 и 22 сигнала рассогласований, - , первый и второй блоки сравйеяяя Состоят из нуль-органов 23 и 24, рв лейных элементов 25 и 26, блоков совпадения. ИсполнительяЗй явмвит первого блока сравнения представляет собой раз1«1как)11ше контакты 31 и 32 блоков 27 и 28 совпадения. ПереЦюча тель 19 состоит из релейного элемента 33 и переключателя 34 фазы., ., Устройство такие содержит диод 35 и резиспгор 3)5, Устройство работает следующим образом. Перемещение каждого затвора измеряется подвижными контактами двух потенциометров, потенциометром грубого и точного сравнения, причем подвижный контакт потенциометра грубого сравнения имеет полный ход. Соответствующий полному перемещению затвора, а подвижный контакт потенциометра точного сравнения за полный ход затвора совершает несколько оборотов Напряжение трапецеидальной форкйя, снимаемое с диода 35, подключено к мостОвой схеме, составленной из ос- .; новных потенциометров 11 и 12 грубого сравнения ; Датчиков 9 и 10 положения затворов, а к мостовой схеме, составленной из дополнительных 13 и 14 потенциометров точного сравнёния, датчиков 9 и 10, это же напряжение подключается через размыкающие контакты б/1Оков 27 и 28„совпадения. При больших расхождениях в полож ёнии затво ров напряжение определенной фазы, снимаемое с подвижных контактов потенциометров 11 я 12, поступает а вход нуль-органа 23, к выходу которого Подключен релейный элемент 25 с заданным порогом напряжения срабатывания, который формирует на выходе прямоугольные импульсы, совпадающие по фазе с входным напряжением. Эти импульсы подаются на вход двух блоков 27 и 28 совпадения, но срабдтывает только один из блоков, фаза напряжения которого на его входе совпадает q фазой напряжения, поступающего с обмоток трансформатора 16. Напряжение с выхода блоков 27 или 28 подается на один из формирователей 21 или 22 3нака сигнала рассогласования, определяющего направление перемещения затвора. Одновременно размыкаются контакты и 32, отключающие г йотенциомётры 13 и 14 точного сравнев npttttecce перемещения затвора 2 напряжение сигнала, поступающего на i. вход нуль-органа 23, уменшается, сортаётсшвейнд уменьшается напряжение на «Йоде релейного элемента 2S, и оно MietibUie величина его гкфога Ьра1 атыванйя на входе элемента 25 тфян оугояьные импульсы исчез atoT, блок совЪаКёния 27 или 28 отключается и KoeTaittai ;31 и 32 подается на1фяхеийе на потенциометры 13 и 14 точяогЬ сравШ йШ. Напряжение небал1анса с появиж ных контактов этих потенциометров подается на нуль-орган 24, к 2ходу которого подключен релейный элемент 26 с заданным порогом напряжения срабатывания, который формирует иа выходе прямоугольные импульсы, совпадающие по фазе с входным напряжением. Эти импульсы подаются на вход блоков 29 и 3.6 совпадения, но срабатывает только один из блочков. фаза напряжения которого на его входе совпадает с фазой напряжения, поступающего с обмоток трансформатора 16. Напряжение с выхода блоков 29 .или 30 подается на один из формирователей 21 или 22, который определяет н аправление движения затвора. Когда величина расхождения затворов 1 и 2 такая, что напряжение на выходе нуль-органа 24 меньше порога срабатывания релейного элемента 26, регулирование прекращается. Если затворы 1 и 2 находятся на одном уровне, а затем ведущий затвор 1начинает перемещаться, то, когда разница в положении такая, что напряжение На выходе нуль-органа 24 стансвится больше порога срабатывания релейного элемента 26, на выходе его появляются импульсы, включающие через блоки 29 или 30 и 21 или 22 блок 4 управления для отслеживания затвором 2 движения затвора 1.. При переходе подвижного контакта потенциометра 13 затвора 1 с одного края потенциометра на другой край фаза напря жения на входе в нуль-орган 24 меняется на 180, а гилплитуда напряжения резко возрастает, так как подвижный контакт потенциометра 14 затвора 2еще не переходит на другой край по тенциометра. При этом срабатывает релейный элемент 33, напряжение порога срабатывания которого составляет примерной три четверти напряжения питания потенциометров 13 и 14, затем cH нал поступает на переключатель 34 фазы, который меняет местами фазы i напряжения в блоках 29 и 30 совпадения,что предотвращает ложный реверс электродвигателя прив.ода затвора 2. Когда подвижный контакт потенциометра 14 затвора 2 тоже перейдет на другой край потенциометра, напрйжени на входе нуль-органа резко падав, а на входе релейного элемента 33 оно оказывается ниже его порога срабатывания, сигнал на входе п еключателя 34 фазы Исчезает и восстайавливается прежняя фаза напряжения на блоках 29 и 30 совпсщения, и снода предо вращается ложный реверс элвкт| эявйгателй привода затвора 2. , йап ряжения срабатывания релейного длемента 2:5 выбран таким, чтобы подвижные контакты потенциометров 13 и 14 точного сравнения имели разброс по .положению на круговЕОХ потейциометрах .не менее трех четвертей круга потенциометра. Предлагаемое у«зтройство позволяет синхронно перем фать несколько зат вефов сразу. Причем управление производится по из аатворов, приня ;/ . - .-.-.. . ... тому за ведущий. Ведущим затвором управляют по телемеханике или на месте. Таким образом уменьшается набегающая ошибка. Кроме того, поскольку предлагаемое устройство позволяет установить заггворы с разбросом не более 1 см в любом диапазоне перемещения, значительно повышается точность водоучета на т.орированних гидросооружениях, что дает возможность экономить воду. : Формула изобретения Устройство для Управления затворами гидросооружения, на первом и втором пролетах которого установлены последовательно соединенные блок управления и привод, а также датчик положения затвора с основным потенциометром, подключенным к источнику питания, первый блок сравнения, первый- И BTOpdft входы которого соединены с подвиж{д:1ми контактами основных потенциометров датчиков положения затворов, ;О т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит формирователи знака сигнала рассогласования, второй блок сравнения и переключатель, а в каждый датчик положения затвора введен дополнительный потенциометр, кинематически связанный с основным потенциометром и соответствуницим затвором, подключенный к источнику питания через исполнительный элемент первого блока сравнения,выходы которого подключены к первым входам соответствующих формирователей знака сигнала рассогласования, и второй входы второго блока сравнения соединены с подвижными контактами дополнительных потенциометров датчиков положения затворов/ а третьи входы первого и второго блока сфаВнения и первый вход пе$ включатёлй подключены к источнику питания,пержлй выход второго блока сравнения соединён со втогялм входом п С екл1очат Ш, первый и второй выз од KOTcq orp пЬдклтены соответственно к члтзвртея и пятому входам втЬрохЧ) блока dpaeHeititR, соединенного вторшл и Выходсмш со входами соот ветствумщих формирова«епей эяаиа сигнала рассогласования, Шходы кс торых соединены со входакш блока управяения BTOpdro пролета. ИСТОЧ|1ЙХИ ННфО{Жс1ЦИИ , тфияячые во внимание 1фи экспертизе 1.Т менев Р.М.АвтОматНзация управления сфосйтельнЕШИ системами. Изд-во Илии, 1970, с. 120. 2.Основы jftBTOMaTHKH и тепёмехаинки. Йод . Гинзбурга с. А., М.. Энергия, 1968, с. 291 (прототип).

781771

&