CS268953B1 - Zapojeni koncového zesilovače a pulzně Šířkovou modulaci a a teplotní koapenzacl - Google Patents

Abstract

Řešeni se týká zapojeni koncového zesilovače s pulzně šířkovou modulaci a s teplotní kompenzaci pro proporcionální elektrohydraulický akčni člen regulátoru naftového motoru, pro použiti zejména v Oieselelektrických lokomotivách. Zapojeni obsahuje kompará- tor /3/, Jehož výstup ovládá výkonový stupefi /6/ zesilovače e tím i proud tekoucí řídicím elektromagnetem /7/. Kladná napěťová zpětná vazba je vedena z kladné svorky /71/ řídicího elektromagnetu /7/ přes filtrační člen /5/ na neinvertujici vstup /32/ komparátoru /3/. Záporná proudová zpětná vazba Je vedena ze záporné svorky /72/ řídicího elektromagnetu /7/ na invertujici vstup /31/ komparátoru /3/.

Description

Vynález se týká zapojeni koncového zesilovače a pulzně šířkovou modulací a a teplotní kompenzaci pro proporcionální elektrohydraulický akční člen regulátoru naftového motoru .

V současné době jsou pro řízení naftových motorů používány zejména mechanické a hydromechanické regulátory. U atacionárních aplikací se postupnš zavádějí 1 elektronické regulátory. Na vozidlech jsou však používány pouze výjimečně.

Pro energeticky optimální regulaci naftových motorů pohánějících generátory je nutná přesni, rychlé a teplotně nezávislé řízení dodávky pálivé do naftového motoru elektronickým regulátorem prostřednictvím akčního členu.

Při běžném provozu naftového motoru dochází k velkým změnám teploty akčního členu, řídicího dodávku paliva. Tyto teplotní změny mají za následek změnu odporu vinutí řídicího elektromagnetu, změnu vlastnoatí magnetického obvodu a změny rozměrů mechanických dílů akčních členů.Všechny tyto změny dohromady způsobuji velkou chybu přenosu akčního členu a tím i chybu v regulaci výkonu soustrojí.

Dosud známá zapojení řeší tento nedostatek zavedením potenclometrické zpětná vazby polohy výstupního orgánu akčního členu. Dostupná potencíometry pro snímání polohy jsou pro regulaci naftových motorů nevhodné pro nízkou životnost. Dochází k prodřeni a přerušení odporové dráhy a tím k vyřezaní celého regulátoru z funkce. 3iná zapojení sice používají zesilovače bez zpětné vazby polohy, avšak pracuji ve třídě A s nízkou účinností a vyžadují rozměrné chladiče výkonových tranzistorů a stabilizaci napájecího napatí pro akční člen.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojeni koncového zesilovače s pulzně šířkovou modulací a s teplotní kompenzací pro proporcionální elektrohydraulický akční člen regulátoru naftového motoru, u kterého neinvertující vstup komparátoru je spojen přea první odpor se vstupní svorkou a přes druhý odpor se svorkou nulového potenciálu, invertujici vstup komparátoru Je spojen se zápornou svorkou řídicího elektromagnetu akčního členu a přes třetí odpor se svorkou nulového potenciálu.výstup komparátoru je zapojen jednak na první vstup výkonového stupně zesilovače a jednak přes čtvrtý odpor na neinvertující vstup komparátoru, druhý vstup výkonového stupně zesilovače je připojen na svorku napájecího zdroje nestabilizovaného napětí a výstup výkonového stupně zesilovače je zapojen na kladnou svorku řídicího elektromagnetu, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že na kladnou svorku řídicího alektromagnatu akčního členu je dále zapojen vstup filtračního členu, jehož výstup je připojen na neinvertujlei vstup komparátoru.

Výhodnost koncového zesilovače podle vynálezu je dána tím, že zesiluje akční veličinu a řidl akční člen, eliminuje vliv teplotních změn akčního členu, je necitlivý na kolísání napájecího napětí pro akční člen, pracuje pulzně s vysokou účinností a s velmi rychlou odezvou na skokovou změnu vstupního napětí. Převod vstupního napětí na výchylku akčního orgánu je přesný a konstrukce celého zesilovače je velmi jednoduchá .

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedeni, jehož schéma zapojeni je znázorněno na výkresu.

Neinvsrtující vstup 32 komparátoru tvořeného operačním zesilovačem, js přes první odpor J. spojen se vstupní svorkou 11, na kterou je připojen neznázorněný vstupní zesilovač a přes druhý odpor 2 se svorkou 0 nulového potenciálu. Invertujici vstup 31 komparátoru £ je spojen se zápornou svorkou 72 řídicího elektromagnetu 7 akčního členu a přes třetí odpor El se svorkou £ nulového potenciálu. Výstup 33 komparátoru 3 je připojen jednak přes čtvrtý odpor 4 na invertujici vstup 32 komparátoru £ a jednak na vstup filtračního členu 5 , tvořeného pasivním RC-členem, jehož výstup je připojen na kladnou svorku 71 řídicího elektromagnetu 7 akčního členu. Na kladnou svorku 71 je rovněž připojen výstup 63 výkonového stupně 6 zesilovače, tvořeného výkonovým tranzistorem, na jehož první vstup 61 je zapojen výstup 33 komparátoru 3 a jehož druhý

CS 268953 Bl vstup 62 je připojen na svorku 10 napájecího zdroje nestabilizovsného napětí. Mezi kladnou svorku 71 řídicího elektromagnetu 3 akčního členu a svorkou O nulového potenciálu je zapojena nulová dioda 9.

Funkce zapojení je následující:

Požadovaný akční zásah, např.z ústředního členu regulátoru, se přivede na vstupní ' svorku LI. Odporovým děličem, tvořeným prvním odporem 1. a druhým odporem 2 se nastavuje zesílení na potřebnou úroveň. Výstup 33 komparátoru 3 ovládá výkonový stupeň 6 zesiloveče a tím i proud, tekoucí elektromagnetem 7. Při kladné polaritě výstupu 33 komparátoru 3 začne protékat řídicím elektromagnetem 7 proud, který vlivem indukčnosti magnetického obvodu narůstá sa zpožděním a na třetím odporu 8 na záporné svorce 72 řídicího elektromagnetu 7 vzrůstá napětí, až dosáhne úroveň potřebnou pro překlopeni komparátoru 3 prostřednictvím jeho invertujícího vstupu 31. Výstup 33 komparátoru 3 se překlopí do záporné polarity a prostřednictvím výkonového stupně 6 přeruší proud, tekoucí řídicím elektromagnetem A Zánikem proudu, tekoucího řídicím elektromagnetem 7 dojde k poklesu napětí na záporné svorce 72 řídicího elektromagnetu 7 0 na odporu ÍJ. Celý děj se periodicky opakuje a na výstupu 33 komparátoru 3 je obdélníkový průběh pulzně šířková modulace nepěti, který po výkonovém zesílení ve výkonovém členu 6 řídí proud, tekoucí řídicím elektromagnetem 2 á tím i výchylku výstupního orgánu akčního členu.

Třetím odporem 8, zařazeným do okruhu řídicího elektromegnetu 7 a připojeného ne zápornou svorku 72 řídícího elektromagnetu 7 a na investující vstup 31 komparátoru 2 je realizována záporná proudová zpětná vazba, které při změně odporu vinuti řídicího elektromegnetu 2 ^a pd konstantní hodnotě vstupního napětí způsobí změnu šířky pulzů pulzně šířkové modulace tak. aby udržela proud řídicím elektromagnetem 2 ne konstantní hodnotě. V šířce pulzů je tedy obsažena informace o teplotě akčního členu, vinutí řídicího elektromegnetu 2 funguje jako čidlo teploty. Zavedením kledné napěťové zpětné vazby z kladné avorky 71 řídicího elektromagnetu 2 pčes filtrační člen 2 je vytvořena kompenzace eliminující zbylé teplotní drifty akčního členu. Čtvrtý odpor 4 slouží k nastavení opakovači frekvence pulzně šířkové modulace. Nulová dioda 9 zabraňuje přepěťovým špičkám na cívce řídicího elektromagnetu 2·

Zepojeni koncového zesilovače s pulzně šířkovou modulací a s teplotní kompenzecí je využitelné v elektronickém regulátoru Oieselelektrických lokomotiv.

Claims (1)

1. Zapojení koncového zesilovače a pulzně šířkovou modulací a s teplotní kompenzecí pro proporcionální elekt^ohydreulický akční člen regulátoru naftového motoru, u kterého neinvertující vstup komparátoru je spojen přes první odpor se vstupní svorkou a přes, druhý odpor se svorkou nulového potenciálu, invertujíci vstup komparátoru je spojen se zápornou svorkou řídicího elektromagnetu akčního členu a přes třetí odpor se svorkou nulového potenciálu, výstup komparátoru je zapojen jednak na první vstup výkonového stupně zesilovače a jednak přes Čtvrtý odpor na neinvertujlei vstup komparátoru, druhý vstup výkonového stupně zesilovače je připojen na svorku napájecího zdroje nestabilizovaného napětí a výstup výkonového stupně zesilovače je zapojen na kladnou svorku řídicího elektromagnetu akčního členu, vyznačující se tím, že na kladnou svorku /71/ řídicího elektromagnetu /7/ akčního členu je dále zapojen vstup filtračního členu /5/, jehož výstup je připojen na neinvertující vstup /32/ komparátoru /3/.