CS268953B1

CS268953B1 - Connection for terminal amplifier with pulse-width modulation and temperature compensation

Info

Publication number: CS268953B1
Application number: CS8794A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Ing Kadanik; Vratislav Ing Gabrt; Jiri Ing Pohl; Jaromir Kostal; Josef Ing Stastny
Original assignee: Ladislav Ing Kadanik; Vratislav Ing Gabrt; Pohl Jiri; Jaromir Kostal; Josef Ing Stastny
Priority date: 1987-01-05
Filing date: 1987-01-05
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS9487A1

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/.The solution involves the involvement of the end amplifiers with pulse width modulation and with temperature compensation for proportional electrohydraulic actuator diesel engine controller, for use especially in Oieselelectric Locomotives. Involvement includes comparator tor / 3 /, whose output controls the power stupefi / 6 / amplifiers and thus current flowing electromagnet (7). A positive voltage feedback is applied from the positive terminal / 71 / of the control solenoid / 7 / through filter element / 5 / to a non-inverting comparator input (32) / 3 /. Negative current feedback It is routed from the negative terminal / 72 / controller electromagnet / 7 / on inverting input / 31 / comparator (3).

Description

CS 268953 B1 1CS 268953 B1 1

Vynález ee týká zapojeni koncového zesilovače s pulzné šířkovou modulaci a a teplot-ní kompenzaci pro proporcionální elektrohydraullcký akční člen regulátoru naftového moto-ru · V současné době Jsou pro řízeni naftových motorů používány zejména mechanické ahydromechanlckó regulátory. U stacionárních aplikaci se postupně zavádějí 1 elektronickéregulátory. Na vozidlech Jsou však používány pouze výjimečně.The present invention relates to the connection of a pulse width modulated end amplifier and a temperature compensation for a proportional electrohydraullic diesel regulator actuator. Currently, mechanical and hydromechanical regulators are used to control diesel engines. In the case of stationary applications, 1 electronic controllers are gradually introduced. On vehicles However, they are used only exceptionally.

Pro energeticky optimální regulaci naftových motorů pohánějících generátory Jenutné přesní, rychlé a teplotně nezávislé řízeni dodávky paliva do naftového motoruelektronickým regulátorem prostřednictvím akčního členu. Při běžném provozu naftového motoru dochází k velkým změnám teploty akčního čle-nu, řídicího dodávku paliva. Tyto teplotní změny máji za následek změnu odporu vinutiřídicího elektromagnetu, změnu vlastnosti magnetického obvodu a změny rozměrů mechanic-kých dílů akčních členů.Všechny tyto změny dohromady způsobuji velkou chybu přenosu ak-čního členu a tlm i chybu v regulaci výkonu soustrojí.For energy-efficient regulation of diesel engines driving generators A necessary precise, fast and temperature-independent control of the fuel supply to the diesel engine via an electronic actuator. During normal operation of the diesel engine, there is a large change in the temperature of the fuel supply control element. These temperature changes result in a change in the resistance of the winding electromagnet, a change in the characteristics of the magnetic circuit, and a change in the dimensions of the mechanical parts of the actuators.

Dosud známá zapojeni řeší tento nedostatek zavedením potenciometrické' zpětné vazby polohy výstupního orgánu akčního členu. Dostupné potenciometry pro snímáni polohy Jsoupro regulaci naftových motorů nevhodné pro nízkou životnost. Oocházl k prodřeni a pře-rušeni odporové dráhy a tlm k vyřazeni celého regulátoru z funkce. 3iná zapojeni sicepoužívají zesilovače bez zpětné vazby polohy, avšak pracuji ve třídě A s nízkou účinnos-ti a vyžaduji rozměrné chladiče výkonových tranzistorů a stabilizaci napájecího napitipro akční člen.[0007] The prior art circuitry solves this drawback by introducing a potentiometric feedback of the actuator output organ position. Available position sensing potentiometers Jsoupro diesel control unsuitable for low life. Resistance and breakage of the resistive path have occurred and the entire controller is disabled from function. Although the third wiring uses amplifiers without position feedback, I work in Class A with low efficiency and require large power transistor coolers and stabilize the supply voltage actuator.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojeni koncového zesilovače s pulzně Sirkovou mo-dulaci a s teplotní kompenzaci pro proporcionální elektrohydraullcký akční člen regulá-toru naftového motoru, u kterého neinvertuJící vstup komparátoru Je spojen přes prvníodpor se vstupní svorkou a přes druhý odpor se svorkou nulového potenciálu, invertujicivstup komparátoru Je spojen se zápornou svorkou řídicího elektromagnetu akčního členua přes třetí odpor se svorkou nulového potenclálu.výstup komparátoru Je zapojen Jednakna první vstup výkonového stupně zesilovače a Jednak přes čtvrtý odpor na neinvertuji-ci vstup komparátoru, druhý vstup výkonového stupně zesilovače Je připojen na svorkunapájecího zdroje nestabilizovaného napětí a výstup výkonového stupně zesilovače Jezapojen na kladnou svorku řídicího elektromagnetu, podle vynálezu. Jeho podstata spočí-vá v tom, že na kladnou svorku řídicího elektromagnetu akčního členu Je dále zapojenvstup filtračního členu, Jehož výstup Je připojen na neinvertujlei vstup komparátoru. Výhodnost koncového zesilovače podle vynálezu Je dána tlm, že zesiluje akční ve-ličinu a řidl akční člen, eliminuje vliv teplotních změn akčního členu, Je necitlivýna kolísáni napájecího napětí pro akční člen, pracuje pulzně s vysokou účinnosti as velmi rychlou odezvou na ekokovou změnu vstupního napětí. Převod vstupního napětína výchylku akčního orgánu je přesný a konstrukce celého zesilovače je velmi Jednodu-chá .The above-mentioned drawbacks are eliminated by the connection of a pulse width modulating end amplifier and a temperature compensation for a proportional electro-hydraulic actuator of the diesel engine regulator in which the non-inverting comparator input is connected via the first resistor to the input terminal and via the second resistor with the zero potential terminal. connected to the negative terminal of the actuator control solenoid and via the third resistor with the neutral potential terminal. Comparator output is connected First input of the amplifier power stage and second via the fourth resistance to the non-inverting comparator input, second input of the amplifier power stage is connected to the non-stabilized voltage supply source and outputting the power stage of the amplifier connected to the positive terminal of the control electromagnet, according to the invention. The essence of this is that the input of the filter element is connected to the positive terminal of the actuator control electromagnet, the output of which is connected to the non-inverting comparator input. Advantage of the End Amplifier According to the Invention It is given by the fact that it amplifies the actuator and actuates the actuator, eliminates the effect of temperature changes of the actuator, Is the supply voltage fluctuating for the actuator non-sensitive, operates with high efficiency and very fast response to the input voltage change. . The conversion of the input voltage of the actuator deflection is accurate and the design of the entire amplifier is very simple.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedení. Jehož schémazapojeni Je znázorněno na výkresu.The invention will now be explained in more detail by way of example. Whose diagrams are shown in the drawing.

Neinvsrtujici vstup 32 komparátoru 3^, tvořeného operačním zesilovačem, Je přesprvní odpor _1 spojen se vstupní svorkou 11, na kterou je připojen neznézorněný vstupnízesilovač a přes druhý odpor 2, se svorkou 0 nulového potenciálu. Invertujici vstup31 komparátoru 3i Je spojen se zápornou svorkou 72 řídicího elektromagnetu 7 akčníhočlenu a přes třetí odpor £} se svorkou £ nulového potenciálu. Výstup 33 komparátoru 3Je připojen Jednak přes čtvrtý odpor 4 na invertujici vstup 32 komparátoru 3; a Jednakna vstup filtračního členu J5 , tvořeného pasivním RC-členem, Jehož výstup Je připojenna kladnou svorku 71 řídicího elektromagnetu 7_ akčního členu. Na kladnou svorku 71je rovněž připojen výetup 63 výkonového stupně j6 zesilovače, tvořeného výkonovým tran-zistorem, na jehož první vstup 61 Js zapojen výstup 33 komparátoru 3 s Jehož druhýThe non-inverting input 32 of the comparator 34 formed by the operational amplifier is connected via the first resistor 1 to an input terminal 11 to which a non-transmitted input amplifier is connected and via a second resistor 2, with a terminal 0 of zero potential. The inverting input 31 of the comparator 3i is coupled to the negative terminal 72 of the actuator control solenoid 7 and the third resistor 6 to the zero potential terminal. The output 33 of the comparator 3 is connected via a fourth resistor 4 on the inverting input 32 of the comparator 3; and a single inlet of the filter member 15 formed by the passive RC member whose output is connected to the positive terminal 71 of the actuator control solenoid 7. The positive terminal 71 is also connected to an output 63 of the amplifier power stage j6, formed by a power transistor, to whose input 61 Js the output 33 of the comparator 3 is connected to whose second

Claims

2 CS 268953 Bl input 62 It is connected to terminal 10 of the non-sterilized voltage supply. A neutral diode 9 is connected between the positive terminal 71 of the actuator control solenoid 2 and the terminal 0 of the neutral potential. Wiring function is as follows: The required action action, e.g., from the central controller member, is applied to the input terminal 11. and the second resistor 2 is adjusted to the desired level. The output 33 of comparator 3 controls the power stage 6 of the amplifier and thus the current, flowing! with the electromagnet 7, with a positive polarity of the comparator output 33, a current begins to flow through the control solenoid 7, which increases with delay due to the inductance of the magnetic circuit and the voltage rises on the third resistor 8 at the negative terminal 72 of the control solenoid until it reaches the level needed for the comparator to flip. via its inverting input 31. The output 33 of the comparator 3 is flipped over by the polarity polarity and is interrupted by the power stage 6 by the current flowing through the control electromagnet 7. on the negative terminal 72 of the control solenoid 7 and on the resistor 1J. The whole process repeats periodically and at the output 33 of the comparator 3 there is a rectangular waveform of the pulse width modulation of the voltage which, after the power amplification in the power member 6, directed the current flowing through the control electromagnet 2 and thus the deflection of the output member of the actuator. A negative current feedback is realized by a third resistor 8 connected to the control solenoid circuit 7 and connected to the non-negative terminal 72 of the control solenoid 28 at the inverting input 31 of the comparator 2, which changes the winding resistance of the control solenoid 7 and at a constant input voltage value! causes a change in pulse width pulse width modulation so as to keep the current through the control solenoid 7 at a constant value. Thus, the pulse width includes information about the temperature of the actuator, the winding of the control electromagnet 2 functions as a temperature sensor. By introducing a positive voltage feedback from the positive terminal 71 of the control electromagnet 7 through the filter element 2, a compensation is created to eliminate the remaining temperature drifts of the actuator. The fourth resistor 4 serves to set the pulse width modulation repetition frequency. The zero diode 9 prevents overvoltage peaks on the coil of the control electromagnet 7. Connection of amplifier with pulse width modulation and with temperature compensation It is usable in electronic regulator of Oieselelectric locomotives. ETHERLESS EQUIPMENT End Amplifier Connections and Pulse Width Modulation and with Temperature Compensation for Proportional Electro-Ductile Diesel Engine Regulator Actuator At Which Non-Inverting Comparator Input Is Connected via First Resistance to Input Terminal and Over Second Resistor with Zero Potential Terminal Inverting comparator input is connected by the negative terminal of the actuator control solenoid and via the third resistor with the terminal potential, the comparator output is connected to the first input of the power amplifier and second to the fourth resistance to the non-inverting comparator input, the second input of the amplifier power stage is connected to the power terminal power supply source and amplifier power output is connected to the positive actuator control electromagnet, characterized in that a positive terminal (71) of the control electromagnet (7) of the actuator is le plugged input filtering element / 5 /, whose output is connected to the noninverting input / 32 / comparator / 3 /. 1 drawing