CS245593B1 - Zapojení pro prokládání činnosti dvoubodových regulátorů - Google Patents

Abstract

Zapojení řeši časové prokládání činnosti dvou nebo více dvoubodových regulátorů vytvořením a vzájemným propojením pomocných, vstupů a výstupů kompa-rátorů, které tvoří jádra regulátorů. Podstata zapojení spočívá v tom, že jádrem jednotlivého regulátoru je komparátor, který může pracovat s hysterzí a tento komparátor má vyveden pomocný vstup nebo/a výstup k vzájemnému propojení dvou nebo více regulátorů, přičemž komparátor mezi vstupem a výstupem je invertující. Zapojení lze použít zejména při řízení odporových pecí, u nichž je několik sekcí řízeno regulátory. Podstatnou výhodou vynálezu je snížení energetických ztrát a zmenšení zpětného vlivu na zdroj el. energie.

Description

Vynález řeší časové prokládání činnosti dvou nebo více dvoubodových regulátorů vytvořením a vzájemným propojením pomocných vstupů a výstupů komparátorů, které tvoří jádra regulátorů.

V současné době se používají dvoubodové regulátory vhodné zvláště pro cyklové řízení elektrických spotřebičů. Přitom vzájemný vztah okamžiku zapnutí jednotlivých regulátorů je náhodný, což vede k situacím, kdy všechny spotřebiče odebírají energii současně a v následujícím okamžiku neodebírají energii spotřebič žádný. Tím vznikají nežádoucí nárazy na energetickou sít, které způsobují kolísáni napětí, jednak zvyšují efektivní hodnotu proudu a tím i nežádoucí ztráty energie v rozvodu.

Výše uvedené nedostatky v podstatné míře snižuje zapojení dvoubodových regulátorů podle vynálezu, přičemž jádrem jednotlivého regulátoru je komparátor, který může pracovat s hysterezí a tento komparátor má vyveden pomocný vstup nebo pomocný výstup určený k vzájemnému propojení dvou nebo více regulátorů, případně pomocný vstup i výstup, přičemž jde o komparátor mezi tímto pomocným vstupem a pomocným výstupem invertující.

Další podstatou vynálezu je, že dva nebo více takovýchto dvoubodových regulátorů je navzájem propojeno některým z tří následujících způsobů. Budto je pomocný výstup komparátorem z nadřízeného regulátoru spojen se vstupem komparátoru podřízeného regulátoru a takovýchto podřízení může být celá hierarchická řada. Nebo je zapojení takové, že pomocný výstup prvního komparátoru je spojen s pomocným výstupem komparátoru z následujícího regulátoru a tak dále, až výstup komparátoru z posledního regulátoru je spojen zpětně se vstupem komparátoru prvního regulátoru, čímž je uzavřena pomocná regulační smyčka.

Konečně-to může být zapojení takové, že k pomocnému vstupu komparátoru prvního regulátoru jsou přes sčítací člen připojeny výstupy komparátorů ostatních regulátorů, podobně k pomocnému vstupu komparátoru druhého regulátoru jsou přes sčítací člen připojeny výstupy komparátorů ostatních regulátorů a tak dál pro všechny regulátory zapojení, přičemž sčítací členy mohou mít pro různé váhy a konstrukčně mohou být součástí regulátorů. Jde o obecný případ, který ve svých zvláštních provedeních obsahuje zapojení podle bodu 2 a 3 předmětu vynálezu.

Funkce při prvním ze tří uvedených vzájemných zapojení dvou nebo více dvoubodových regulátorů je následující:

Sepnutí komparátoru podřízeného regulátoru je podpořeno, je-li výstup nadřízeného regulátoru v klidovém stavu a je naopak zbrzděno, je-li výstup nadřízeného regulátoru v sepnutém stavu. Tak dochází ke strhávání podřízeného regulátoru do protitaktu vůči nadřízenému. Podobně fungují dvě následující zapojení s tím, že ovlivňování je vzájemné a tedy žádný regulátor nelze označit za nadřízený, výsledné strhávání je ovšem podobné.

Na připojených výkresech jsou zapojení znázorněna. Obr. 1 ukazuje příklad blokového zapojení dvoubodového regulátoru 2» jehož jádrem je komparátor jj. Regulátor má vstup 2 signálu žádané hodnoty regulované veličiny, k němuž je připojen potenciometr, výstup nadřízeného analogového regulátoru a podobně, dále vstup 2 signálu skutečné hodnoty, k němuž je připojen výstup čidla regulované veličiny v regulované trase 22· Přitom sama trasa 10 nebo analogový regulátor 2, tvořící první část dvoubodového regulátoru 2 ^raá zpoždující účinek. Výstup analogového regulátoru 2 je připojen k hlavnímu vstupu komparátoru 2, tedy obvodu, který může pracovat s hysterzí. Na výstupu komparátoru je již dvouhodnotový signál, který určuje, zda řídící obvody 2 svým výstupem 9 přívod spínají nebo rozepínají. Řídicí obvody 8 mohou zajištovat synchronizaci výstupu s kmitočtem sítě, čímž vzniká cyklové řízení. Výstup 9 dvoubodového regulátoru 2 obvykle ovládá regulovanou trasu 10 s čidlem. V případě, že regulovanou veličinou je pouze střída výstupního signálu, bude výstup 2 spojen přímo se vstupem 2 signálu skutečné hodnoty. Nový podle vynálezu je zde pomocný vstup 6 a pomocný výstup 2 komparátoru 5, který je mezi vstupem 6 a výstupem 7 invertující.

Obr. 2 ukazuje hierarchické zapojení tří dvoubodových regulátorů : řídícího regulátoru 2< regulátoru 1', který je podřízen prvnímu a třetímu regulátoru 1'¹, který je podřízen druhému.

Obr. 3 ukazuje rovnocenné zapojení dvoubodových regulátorů 2> 1' a 1'' s pomocnými vstupy 2» 6’ a 6 a s pomocnými výstupy T_, T_' a 7 komparátorů 5, 5' , 5 zapojenými do smyčky.

Obr. 4 ukazuje rovnocenné zapojení, přičemž k pomocnému vstupu 2, 6' , 6 každého jednoho komparátoru 5, 5' , 5 jsou připojeny pomocné výstupy T_, 21’ 222. P^es sčítací členy 11,

11' , 11. Tyto sčítací členy 11, 11' , 11 jsou kresleny zvlášt, mohou být součástí dvoubodových regulátorů 2, 1' a 1 .

V konkrétním případě (podle obr. 1) je v ragulované trase 10 zahrnuto čidlo napětí, jehož signál je přiveden ke svorce 2· Signál hodnoty napětí je ke vstupu 2 přiveden z nadřízeného vnějšího analogového regulátoru teploty. Vnitřní analogový regulátor 2 je jenom integrátorem. Komparátor 2 pracuje s nepatrnou hysterzí, takže je dosaženo velmi rychlého střídání stavu a vypnutí. Čas impulsů je potom synchronizován a kvantován řídícími obvody 2 Pd jedné periodě napájecí sítě.

Zapojení podle vynálezu lze použit zejména při řízení odporových pecí, u nichž je několik sekcí řízeno regulátory dosud nezávislými. Princip může být použit všude, kde je dvoubodově řízen průtok hmoty nebo energie, dosáhne se jím rovnoměrnějšího toku. Podstatnou výhodou vynálezu je snížení energetických ztrát a zmenšení zpětného vlivu zátěže na zdroj el. energie.

Claims (6)

1, 1' , 1 2

1. Zapojení pro prokládání činnosti dvoubodových regulátorů, jejichž jádrem je komparátor, případně s hysterzí, vyznačující se tím, že komparátor (5) má vyveden pomocný vstup (6) nebo/a pomocný výstup (7) k vzájemnému propojení více regulátorů (1), přičemž komparátor (5) mezi vstupem (6) a výstupem (7) je invertující.

2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že pomocný výstup (7) komparátoru (5) z nadřízeného regulátoru (1) je spojen se vstupem (6') komparátoru (5') nejméně jednoho podřízeného regulátoru ď).

3. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že pomocný výstup (7) prvního komparátoru (5) z prvního regulátoru (1) je spojen s pomocným vstupem (6') komparátoru (5') následujícího regulátoru (l¹), až výstup (7¹) komparátoru (5) z posledního regulátoru ď) je spojen zpětně se vstupem (6) komparátoru (5) z prvního regulátoru (1), čímž je uzavřena pomocná regulační smyčka.

4. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že k pomocnému vstupu (6) komparátoru (5) prvního regulátoru (1) jsou přes sčítací člen (11) připojeny výstupy (7', 7) komparátorů (5', 5) ostatních regulátorů (l¹, 1), podobně k pomocnému vstupu (6') komparátoru (5') druhého regulátoru ď) jsou přes sčítací člen (11') připojeny výstupy (7, 7) komparátorů (5, 5) ostatních regulátorů (1, 1), přičemž sčítací členy mohou mít pro různé signály různé váhy a konstrukčně mohou být součástí regulátorů (1, 1', 1).

5, 5', 5 dvoubodový regulátor vstup signálu žádané hodnoty vstup signálu skutečné hodnoty analogový regulátor komparátor mezi vstupem 2 ^a výstupem T_ invertující

6, 6' , 6 7, 7', 7' ¹ 8

Π, 11' , 11' ' pomocný vstup komparátoru _5 pro časové prokládáni pomocný výstup komparátoru 5 pro časové prokládání řídicí obvody výstup dvoubodového regulátoru regulovaná trasa s čidlem sčítací člen