CS240811B1 - Zařízení pro řízení zdroje elektrického napětí nebo proudu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zařízeni, které, umožňuje řídit zdroj elektrického napětí nebo proudu podle okamžité směrnice tečny voltampérové charakteristiky spotřebiče s t nelineárním průběhem a zajistit jeho optimální napájení v určitém pracovním režimu. Zařízení umožňuje zjednodušeni konstrukce a zvýšení spolehlivosti a přesnosti tím, že obsahuje derivátor, který má svůj vstup spojen s výstupem čidla napětí nebo proudu a svůj výstup s neinvertujícimi’ vstupy komparátoru horní meze a komparátoru dolní meze, přičemž invertující vstup komparátoru horní meze je spojen s výstupem voliče horní meze a invertující vstup komparátoru dolní meze je spojen s výstupem voliče dolní meze a výstupy obou komparátorů jsou připojeny ke vstupu vyhodnocovacího obvodu, jehož výstup je napojen na řídicí okruhy zdroje.

Description

Vynález se týká zařízení, které umožňuje řídit zdroj olorktrického napětí nebo proudu podle okamžité směrnic· tečny voltampérové charakteristijjjy spotřebiče s nelineárním průběhem a zajistit jeho optimální napájení a fufakci τ určitém pracovním režimu.

Spotřebiče napájené' ze zdrojů stejnosměrného napětí nebo proudů ,které mají nelineární voltampérovou charakteristiku, například spotřebiče, které obsahují elektrický obvod s výbojem, obloukem nebo sršením, vyžadují zvláštní způsoby napájení# Takovými spotřebiči jsou například elektroodlučovače prachu a stejnosměrné ozonizátory. Oba mají soustavy sršivých elektrod, kolem kterých při správném napájení vznikají koronové výboje, které pak produkují ionty plynu, případně vytvářejí se vzduchem nebo kyslíkem ozón. Společnou vlastností sršivých obvodů je, že jejich voltampérové charakteristiky probíhají tak, že zpočátku, při zvyšování napájecího napětí, jimi neprochágí žádný proud® Od určité hranice pak začne proud procházet, přičemž se zvyšuje s lineárně stoupajícím napětím stále prudčeji až do meze elektrické pevnosti plynu, kdy nastává průraz, přeskok nebo oblouk· Napájecí napětí, při kterém přeskoky nebo oblouky nastávají, nebývá vždy stejné, ale s časem se mění podle změn vlastností plynů, obklopujícího elektrodový systém· Záleží například na jeho čistotě, vlhkosti, tlaku atd₀ Proto je nutné, aby napájecí zdroje takových zařízení se samočinně nastavovaly bu3 na počátku hranice elektrické pevnosti,nebo ještě lépe těsně pod ní· Přibližování se k této hranici elektrické pevnosti je charakterizováno prudkým nárůstem proudu a tedy růstem směrnice tečny voltampérové charakteristiky· Je proto možné podle velikosti směrnice tečny zdroje řídit· U elektroodlučovačů navíc může nastat provozní stav, který bývá charakterizován takzvanou zpětnou ko240 811 ¹ ' ύ

- 2 ronou. I tento stav je možné určit podle změny směrnice tečny jejich voltampérových charakteristik.

Pro uvedené případy byla vyvinuta různá poměrně složitá . elektronická zařízení. Tato zařízení jsou v podátatě malým, jedí» noúčelovým analogovým počítačem, který obsahuje nejména dva derivátory s příslušným vyhodnocovacím obvodem. Má-li takový obvod správně pracovat, musí být oba derivátory shodně seřízeny, dlouhodobě stabilní a snadno přestavitelné ručním nebo dálkovým nastavením. Po přestavení, například povelem z ústředního řídicího členu, musí opět vykazovat potřebné vlastnosti© To vše se zajištuje obtížně za cenu bu5 větší složitosti,nebo menší přeshosti a spolehlivosti.

Uvedené nevýhody odstraňuje vynález, jehož podstata spočí vá v tom, že zařízení obsahuje derivátor, který má svůj vstup, spojen s výstupem čidla napětí nebo proudu a svůj výstup s neinvertujícími vstupy komparátoru horní meze a komparátoru dolní meze, přičemž invertující vstup komparátoru horní mefce je spojen s výstupem voliče horní meze a invertující vstup komparátoru dolní meze je spojen s výstupem voliče dolní meze a výstupy obou komparátorů jsou připojeny ke vstupu vyhodnocovací·? ho obvodu, jehož výstup je napojen na řídicí okruhy zdroje napětí nebo proudu.

Na rozdíl od známých zařízení obsahuje zařízení podle vynálezu pouze jediný derivátor, který provádí jen derivaci závislé proměnné veličiny z voltampérové charakteristiky spotřebiče při konstantně lineárním pohybu nezávisle proměnné. Tím je dosaženo zjednodušení zařízení a zvýšena spolehlivost jeho funkce.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněn příklad zařízení podle vynálezu.

Čidlo 1 napájecího napětí nebo.proudu spotřebiče má.svůj výstup připojen ke vstupu derivétoru 2. Výstup derivétoru 2 je spojen s neinvertujíčími vstupy komparátoru J horní meze a komparátoru 4 dolní meze. Druhý, invertující vstup komparátoru J horní meze je spojen s výstupem voliče % horní meze a druhý, in- 3 240 811 vertující vstup komparátoru 4 dolní meze s výstupem voliče & dol ní meze. Výstupy obou komparátorů J, 4 jsou napojeny na vstup vyhodnocovacího obvodu J, jehož výstup 8 je napojen na řídicí okruhy zdroje.

Je-li napájecí zdroj spotřebiče řízen jako zdroj napětí, je čidlo 1 čidlem proudu s převodem na napěťový signál. Tento výstupní napěťový signál, odpovídající proudu do spotřebiče, se v derivátoru 2 zderivuje, takže na jeho výstupu se objeví napětí, které bude svojí velikostí odpovídat derivační časové konstantě derivátoru 2 a rychlosti a směru změny výstupního napětí z čidla 1. Dosáhne-li napětí na výstupu derivátoru 2 horní kladné meze zvolené na voliči 2 horní meze, objeví se na výstupu komparátoru J horní meze kladné napětí jako logická.1*· Naopak poklesne-li výstupní napětí pod dolní mez zvolenou voličem 6 dolní meze, zmizí kladné napětí na výstupu komparátoru 4 dolní meze, takže se tam objeví logická ”G^M. Jřo dosažení dolní meze se opět vrátí logické **1''. Vyhodnocení takto získaných logických funkcí provede vyhodnocovací obvod J podle potřeby následných řídicích obvodů. K tomu dojde tak, že na výstupu. 8. vyhodnocovacího obvodu 2 nastane stav logické l po dosažení horní meze a trvá tak dlouho, dokud derivované napětí nedosáhne dolní nastavenou mez. Pak se napětí opět změní na logicou V tom případě musí být nastavená horní mez absolutně vyšší než nastavená dolní mez® Nastavenín mezí za použití voličů 2» 6, j® tak možno přesně nastavit pracovní rozsah funkce di/dt, tedy derivace výstupního proudu zdroje a tak i směrnice tečny voltampérové charakteristiky spotřebiče při konstantní rychlosti změny řízené veličiny, v tomto případě výstupního napětí zdroje.

Je samozřejmé, že řízenou veličinou může být také výstupní proud zdroje. V tom případě je čidlem 1 čidlo výstupního napětí zdroje a na výstupu 8 vyhodnocovacího dbvodu J ^se Pak získává signál pro řízení proudu zdroje.

Zařízení podle vynálezu může být využito také pro řízení jiných energetických zdrojů, například zdroje tepla nebo zdro- 4 240 811 je mechanické práce₀ V těchto případech musí být čidlem 1 příslušný, převodník snímané veličiny na elektrické napětí. Řízenými veličinami pak budou topné výkony nebo výkon mechanický*

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení pro řízení zdroje elektrického napětí nebo proudu podle směrnice tečny voltampérové charakteristiky spotřebiče s nelineárním průběhem, opatřené čidlem napětí nebo proudu, derivační částí a vyhodnocovacím okruhem, jehož vstup je spojen s derivační částí a jehož výstup je nepojen na řídicí okruhy zdroje, vyznačené tím, že obsahuje derivétor (2), který má svůj vstup spojen s výstupem čidla Cl) a svůj výstup s neinvertujíčími vstupy komparátoru (3) horní meze. a komparátoru (4) dolní meze, přičemž invertující vstupjkomparétoru (3) horní meze je spojen s výstupem voliče (5) horní meze a invertuj ící vstup komparátoru (4) dolní meze je'spojen s výstupem voliče (6) dolní meze a výstupy obou komparátorů (3,4) jsou připojeny ke vstupu vyhodnocovacího obvodu (7).