Датчик приращения тока дуги Советский патент 1982 года по МПК H05B7/148 F27D19/00 

(5) ДАТЧИК ПРИРАЩЕНИЯ ТОКА ДУГИ

1- .

Изобретение относится к эпекТ1Ю|термии и жзжет Оагь использовало систеи автоматического регулировамйй эзтектрического режима дуговых 3s teKTропечей.

Известен датчик приращения тока дуги, содержаа(ий трансформатор с парой последовательно соединенных jjaбочих и парой синхронизирующих обмоток, подключенных к двум входёи формирователя импульсов, каждый из двух выходов которого соединен с базой одного из двух шунтирующих запомингнощие конденсаторы ключей. К запомин ощим конденсаторам через да«оды присоединены рабочие обмотки трансформатора и входы эмйттерных повторителей, к выходам которых подключе- на одна из диагоналей моста, выполненного на транзисторных ключах. К второй диагонали моста подключен конденсатор нагрузки,, а вход каждого транзисторного кш)ча связан с одним из выходов одного из двух блоков

управления, входы которого присоединены к синхронизирующим обмоткам l.

Известен также датчик приращения тока дуги, который снабжен включенным последовательно с конденсатором нагрузки резистором, параллельно которому включен вход усилителя, к выходу которого подключены последовательно соединенные дополнительные конденсатор и транзисторный ключ.

10 Входы дополнительного формирователя импульсов соединены с выходами o6ovix блоков управления, а выход - с управляющим входом дополнительного тран- ,., зисторного ключа 2.

15

Недостатком известных устройств является то, что запоминающие конденсаторы остаются заряженными при исчезновении до нуля входного сигнала и измеренное значение приращения

го тока дуги не соответствует фактическому.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

датчик приращения тока дуги, содержащий два выпрямительных диода, подключенных к двум последовательно соединенным конденсаторам, параллельно которым присоединены шунтирующие управляемые ключи, связанные выходами через разделительные диоды со входом эмиттерного Повторителя, параллельно выходному резистору которого включена дифференцирующая RC-цепочка, служащая выходом датчика, и формирователь импульсов, два выхода которого связаны с управляющими входами ключей З Недостатком описанного устройства является то, что конденсаторы остаются заряженными до амплитудных значений последних положительного и отрицательного полупериодов входного сигнала при уменьшении его до нуля (например, обрыв дуги). Это не позволяет получить истинную форму огибающей амплитуд входного сигнала и- значение ее производной.

Цель .изобретения - повышение точности измерения путем сброса сигнала с конденсаторов при исчезновении входного сигнала.

Указанная цель достигается тем, что формирователь импульсов выполнен в виде мультивибратора, вход „которого соединен с анодом одного и катодо другого выпрямительного диода и .служит входом датчика, а указанная связ формирователя с выходным ключом выполнена через дифференцирующий элемент - RC-цепочку и дополнительные разделительные диоды

Кроме того, с целью повышения точности работы датчика, указанная связь ключей с эмиттерным повторителем может быть осуществлена через инвертирующий усилитель.

На фиг. 1 представлена функциональная схема датчика приращения тока дуги; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

К входу датчика приращения тока дуги (фиг.1) присоединены через выпрямительные диоды 1 и 2 конденсаторы 3 и , зашунтированные ключами 5 и 6, и вход формирователя 7 импульсов, выполненного в виде мультивибратора. К входу эмиттерного повторителя с RC-цепочкой 8 подключены разделительные диоды 9 и 10, между конденсатором 3 и разделительным диодом 9 включен инвертирующий усилитель 11, а выход мультивибратора 7 через

дифференцирующую RC-цепочку 12 и пару дополнительных разделительных диодов 13 и I соединен с управляющими входами шунтирующих ключей 5 и 6

Датчик работает следующим образом.

На вход устройства поступает напряжение, пропорциональное току дуги (фиг.20). В отрицательные полупериоды конденсатор 3 через выпрямительный диод 1, а в положительные полупериоды конденсатор Ц через выпрямительный диод 2 заряжаются до амплитудных значений входного напряжения. Эти значения запоминаются и удерживаются до конца соответствующих периодов тока.

При наличии входного напряжения мультивибратор 7 работает как обычный формирователь, преобразуя синусоидальное напряжение в прямоугольны импульсы (фиг.2(5). Эти импульсы дифференцируются RC-.цепочкой 12и через пару дополнительных разделительных диодов 13 и 1 короткие импульсы (фиг.26) поступают на управляющие входы шунтирующих ключей 5 и 6, которые разряжают конденсаторы 3 и Ц, форма напряжения на последних показана на фиг.2 . Напряжение с конденсатора 1 и инвертированное напряжение с конденсатора 3 (выход усилителя 11) через разделительные диоды 9 и 10 подается на вход дифференцирующей цепи 8. Это напряжение представляет собой огибающую амплитуд входного сигнала (фиг.2д), а напряжение на выходе дифференцирующей цепи 8 пропорционально приращению тока дуги.

При исчезновении входного напряжения (момент tT-f , фиг.2) мультивибратор 7 работает в автоколебательном режиме, генерирует прямоугольные импульсы с частотой, равной собственной частоте автоколебаний, и конденсаторы 3 и разряжаются, до нуля с незначительной задержкой.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения приращения тока дуги, так как при исчезновении входного сигнала дифференцируемое напряжение огибающей ампг литуд тока дуги через 1-2 мс становится равным нулю.

Формула изобретения

подключенных к двум последовательно. соединенным конденсаторам, параллельно которым присоединены шунтирующие управляемые ключи, связанные выходами через разделительные диоды с входом эмиттерного повторителя, параллельно выходному резистору которого включена дифференцирующая RC-цепочка, резистор которой служит выходом датчика, и формирователь импульсов, два выхода которого связаны с управляющими входами ключей, о т л и 4 а ю щ и и с я тем, что, с це- . лью повышения точности измерения путем сброса сигнала с конденсаторов при исчезнЬвении входного сигнала, формирователь импульсов выполнен в виде мультивибратора, вход которого соединен с анодом одного и катодом

другого выпрямительного диода и служит входом датчика, а указанная связь формирователя с каждым ключом выполнена через дополнительную дифференцирующую RC-цепочку и дополнительные разделительные диоды.

эмиттерным повторителем осуществлена через инвертирующий усилитель. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

r

-

9u9.2

1 I I II 11

ГГТ 11 in

/,

4J

j.