PL77104B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Villamos Berendezes ss Ksszulck Muvek, Buda¬ peszt (Wegierska Republika Ludowa) Uklad polaczen zasilacza wytwarzajacego stabilne lub dowolnie zmienne napiecie stale lub prad staly, zwlaszcza do elektroforetycznych urzadzen barwiacych Przedmiotem wynalazku jest uklad polaczen za¬ silacza wytwarzajacego stabilne lub dowolnie zmienne napiecie stale lub prad staly, zwlaszcza do elektroforetycznych urzadzen barwiacych.Znanym i bardzo ekonomicznym sposobem wspólnego i ciaglego (nieprzerywanego) barwienia w produkcji seryjnej przedmiotów metalowych, po¬ siadajacych równe lub w przyblizeniu równe po¬ wierzchnie jest elektroforetyczny sposób barwienia.Sposób taki jest opisany w wegierskim opisie patentowym Nr 155 308. Wspólna cecha takich sposobów jest to, ze zawiesaone w wodzie cza¬ steczki barwnika, zaopatrzone w dowolny sposób w ladunek elektryczny, sa na zasadzie zjawiska elektrochemicznego zwanego elektroforeza, nakla¬ dane na wlaczony w obwód elektryczny jako ano¬ da barwiony przedmiot metalowy. Do naladowania czasteczek barwnika potrzebny jest zasilacz elek¬ tryczny pobierajacy prad z sieci trójfazowej i do¬ starczajacy stabilnego (stalego w czasie) lub do¬ wolnie zmiennego w czasie napiecia lub pradu stalego, odpowiednio do wymaganych warunków procesu nanoszenia barwnika.Znane sa rózne regulatory, pracujace na zasa¬ dzie analogowej lub cyfrowej, przeznaczone do sterowania zasilacza, wytwarzajacego stabilne (sta¬ le w czasie) lub dowolnie zmienne w czasie na¬ piecie stale. Znane uklady maja te wspólna ceche, ze kazdy z nich ma element wzmacniajacy oraz czujniki pomiarowe do mierzenia pradu i napiecia 10 15 20 25 80 zasilajacego. Sygnal wyjsciowy elementu wzmac¬ niajacego oddzialywuje w znanych urzadzeniach poprzez element analogowy na napiecie zasilajace lub prad zasilajacy zasilacza. Wspólna wada re¬ gulatorów pracujacych wedlug zasady analogowej jest to, ze sa one niezwykle czule na zmiany tem¬ peratury oraz wahania napiecia zasilajacego. Wade te mozna usunac tylko poprzez zastosowanie do¬ syc skomplikowanego ukladu, co ze wzgledu na konieczna duza ilosc elementów powoduje nie tyl¬ ko duze koszty lecz równiez pogarsza niezawodnosc dzialania urzadzenia.Wspólna wada regulatorów pracujacych wedlug zasady cyfrowej z przelaczeniem jest to, ze prze¬ laczenie nastepuje dopiero gdy wzmocnienie obwo¬ du regulacji przekroczy okreslona wartosc. Na sku¬ tek tego przy pomocy znanych dotychczas regula¬ torów przelaczeniowych nie mozna rozwiazac sy¬ stemu z ukladem o wzmocnieniu mniejszym od progowego.Celem wynalazku jest opracowanie ukladu po¬ laczen, umozliwiajacego taka regulacje i sterowa¬ nie zarówno prostowników stykowych jak i prze¬ ksztaltników obrotowych, ze wytwarzany jest od¬ powiadajacy dowolnemu sposobowi elektroforetycz- nego nanoszenia barwnika, stabilny (staly w cza¬ sie) lub dowolnie zmienny prad staly lub napiecie stale o dowolnej wartosci.Cel ten osiagnieto wedlug wynalazku przez opra¬ cowanie ukladu polaczen, który zawiera zasilacz 771043 77104 4 Podobne dzialanie mozna osiagnac oczywiscie równiez wtedy, gdy zastosowany zostanie prosto¬ wnik zbudowany na diodach i tyrystorach, czyli tak zwany pólsterowany uklad mostkowy, lub pro- ¦ stownik z dowolna liczba faz i taktów równiez zawierajacy tyrystory.Zadanie to mozna rozwiazac jak pokazano przy¬ kladowo na fig. 2 przez zastosowanie prostownika zawierajacego wzmacniacz magnetyczny. Napiecie 10 i prad na zaciskach wyjsciowych zbudowanego na diodach 7 prostownika jest zmieniane za pomoca wlaczonego w przewody galezi mostka samonasy- ceniowego wzmacniacza magnetycznego 8. Prosto¬ wnik, który jest zasilany z transformatora trójfa- 15 zowego 3, ma zaciski wyjsciowe +A i —A, do któ¬ rych w opisany powyzej sposób przylaczony jest pokrywany przedmiot 1 i zawierajaca barwnik wanna 2. Punkt pracy wzmacniacza magnetyczne¬ go jest regulowany przez wytwarzany przez pro- 20 stownik pomocniczy 11 prad wzbudzenia polaczo¬ nych szeregowo uzwojen 10 napiecia polaryzujace¬ go. Regulator 6 zmienia prad sterujacy wzmacnia¬ cza magnetycznego 8 za pomoca polaczonych sze¬ regowo uzwojen sterujacych 9 w ten sposób, ze 25 napiecie lub prad na zaciskach wyjsciowych prosto¬ wnika ma stala w czasie (stabilna) lub dowolnie zmienna w czasie wartosc, odpowiadajaca dowol¬ nie wybranemu sposobowi pokrywania barwni¬ kiem. 30 Opisane dzialanie mozna oczywiscie osiagnac równiez wtedy, gdy zastosuje sie prostownik o do¬ wolnej liczbie faz i taktów, jednak równiez zawie¬ rajacy wzmacniacz magnetyczny.. Przykladowe rozwiazanie tego zadania z prze- 85 ksztaltnikiem obrotowym pokazane jest w schema¬ cie blokowym na fig. 3. Pokrywany barwnikiem przedmiot 1 i zawierajaca barwnik wanna 2 sa przylaczone do zacisków + A i — A pradnicy pradu stalego 12. Uzwojenie wzbudzenia 18 prad- 40 nicy 12 jest zasilane z regulatora 6, dzieki czemu napiecie lub prad na zaciskach wyjsciowych prad¬ nicy 12 pradu stalego ma zadana stabilna lub zmieniajaca sie w czasie wartosc.Zadanie to mozna równiez rozwiazac w ten spo- 45 sób, ze napiecie stale i prad staly na wyjsciu prostownika jest regulowane przez zmiane zmien¬ nego napiecia zasilajacego prostownik. Takie przy¬ kladowe rozwiazanie przedstawia fig. 4, gdzie re¬ gulacja zmiennego pradu zasilajacego jest zapew- 50 niona przez zastosowanie przeciwrównolegle pola¬ czonych tyrystorów 4, wlaczonych parami, korzy¬ stnie w. uzwojeniach pierwotne transformatora trójfazowego 3. Uzwojenia -wtórne transformatora 3 zasilaja prostownik zbudowany na diodach 7. 53 Regulator 6 reguluje poprzez obwód kluczujacy 5 kat przeplywu tytrystorów 4, a przez to i podawa¬ ne na uzwojenia pierwotne transformatora 3 zmienne napiecie zasilajace w ten sposób, ze na¬ piecie i prad na zaciskach wyjsciowych zbudowa- 60 nego na diodach 7 prostownika zmienia sie w za¬ dany sposób, na przyklad tak jak pokazano na fig. 5 — 7. wytwarzajacy w znany sposób prad zasilajacy oraz uklad regulujacy dostarczane przez zasilacz napie¬ cie zasilajace i prad zasilajacy i zawierajacy ele¬ ment, wytwarzajacy sygnal napieciowy, proporcjo¬ nalny przynajmniej do napiecia zasilajacego lub do pradu zasilajacego, a takze polaczony swym jednym wejsciem z tym elementem uklad pomia¬ ru poziomu oraz przylaczone oddzielnie do dal¬ szych wejsc tego ukladu generator przebiegu pilo- ksztaltnego o zmiennym napieciu wyjsciowym i czestotliwosci oraz stabilizowane, pomocnicze zró¬ dlo pradu o zmiennym napieciu, przy czym sygnal wyjsciowy tego ukladu pomiaru poziomu jest po¬ dawany poprzez przetwornik cyfrowo-analogowy na element sterujacy napieciem wyjsciowym zasila¬ cza.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad polaczen sterowanego prosto¬ wnika pólprzewodnikowego, fig. 2 przedstawia uklad polaczen prostownika sterowanego wzmac¬ niaczem magnetycznym, fig. 3 przedstawia przy¬ klad wykonania ukladu z przeksztalceniem obro¬ towym, fig. 4 przedstawia uklad polaczen prosto¬ wnika sterowanego po stronie zmiennopradowej za pomoca przeciwrównolegle polaczonych tyry¬ storów, fig. 5 przedstawia w funkcji czasu wykre¬ sy napiecia i pradu na zaciskach wyjsciowych pro¬ stownika w przypadku, gdy proces nakladania barwnika wymaga stalego w czasie napiecia lub pradu zasilajacego, fig. 6 przedstawia wykres na¬ piecia lub pradu w funkcji czasu na zaciskach wyjsciowych prostownika w przypadku, gdy proces nakladania barwnika wymaga zmiennego w czasie napiecia lub pradu stalego, fig. 7 przedstawia wy¬ kres napiecia lub pradu w funkcji czasu na za¬ ciskach wyjsciowych prostownika w przypadku, gdy proces nakladania barwnika wymaga impul¬ sów napiecia lub pradu stalego a fig. 8 — 18 przedstawiaja rózne przyklady wykonania ukladu polaczen wedlug wynalazku.Przyklad rozwiazania ukladu wedlug wynalazku ze sterowanym prostownikiem jest przedstawiony w schemacie blokowym na fig, 1. Prostownik jest zasilany przez transformator trójfazowy 3, które¬ go uzwojenie wtórne jest przylaczone do zbudo¬ wanego z tyrystorów 4 w ukladzie mostkowym prostownika. Do zacisku wyjsciowego +A pro¬ stownika jest jako anoda przylaczony pokrywany barwnikiem przedmiot 1, zanurzony w wannie 2, napelnionej* zawiesina wodna barwnika i przyla¬ czonej jako katoda do zacisku —A prostownika.Napiecie i prad na zaciskach wyjsciowych pro¬ stownika sa zmieniane przez zmiane kata przeply¬ wu tyrystorów 4. Impulsy kluczujace wytwarza wykonany w znanym ukladzie zespól kluczujacy 5.Kat przeplywu tyrystorów 4 jest poprzez zespól kluczujacy 5 zmieniany za pomoca regulatora 6 tak, ze napiecie i prad na zaciskach prostownika ma czasowo stala (stabilna) lub zmienna w czasie wartosc, odpowiadajaca wybranemu dowolnemu sposobowi pokrywania barwnikiem. Na fig. 5 — 7 przedstawione sa przykladowe wykresy czasowe przebiegu pradu i napiecia dla kilku róznych pro¬ cesów pokrywania barwnikiem.Takie samo dzialanie mozna oczywiscie osiagnac równiez wtedy, gdy zastosuje sie obwód jedno lub wielofazowy, jednak równiez zawierajacy przeciw- 10 15 20 25 35 40 45 50 5377104 5 6 równolegle polaczone tyrystory. Takie samo dzia¬ lanie uzyskuje sie ponadto równiez w takim przy¬ padku, gdy zamiast parami przeciwrównolegle po¬ laczonych tyrystorów zastosuje sie pojedyncze dio¬ dy sterowane w dwóch kierunkach, na przyklad triaki lub simistery.Sterowanie pradem lub napieciem wyjsciowym prostownika, zaleznie od pozadanego sposobu po¬ krywania barwnikiem zostalo wedlug wynalazku osiagniete przez zastosowanie ukladu polaczen, wy¬ konanego ze znanych elementów, którego przy¬ klady wykonania sa przedstawione na fig. 8. Przy¬ klad wykonania przedstawiony na fig. 8a jest ukla¬ dem regulatora do regulacji prostownika wytwa¬ rzajacego na swym wyjsciu stale w czasie napie¬ cie.Do zacisków +A i —A zbudowanego na tyry¬ storach prostownika przylaczony jest pokrywany barwnikiem przedmiot 1 oraz napelniona barwni¬ kiem wanna 2.Do zacisków wyjsciowych +A i —A jest przy¬ laczony równiez opornik 15 obciazenia wstepnego, który podaje na regulator sygnal napieciowy o wartosci proporcjonalnej do napiecia na zaciskach prostownika.Regulator zasilany jest przez pomocnicze zródlo pradu, wyposazone w zaciski wyjsciowe +SE i —SE, przy czym jednak z tych zacisków +SE —SE jest polaczony z jednym z zacisków +A, —A prostownika.Pobierany z opornika 15 sygnal proporcjonalny do napiecia na zaciskach prostownika jest poda¬ wany na wejscie BE1 znanego czlonu pomiaru po¬ ziomu (komparatora) 16. Na drugie wejscie BE2 tego czlonu 16 podawany jest sygnal wyjsciowy ze znanego generatora 18 przebiegu piloksztaltne- go, a na trzecie wejscie BE3 czlonu 16 podawane jest napiecie wyjsciowe ze stabilizowanego, po¬ mocniczego zródla pradu 17.Wyjscie ukladu 16 pomiaru poziomu jest pola¬ czone z wejsciem przetwornika cyfrowo-analogo- wego 19, którego zaciski wyjsciowe +B i —B sta¬ nowia zaciski wyjsciowe regulatora.Wczasie pracy ukladu czlon 16 pomiaru pozio¬ mu porównuje napiecie wyjsciowe stabilizowanego pomocniczego zródla pradu 17 z suma napiec wyj¬ sciowych generatora 18 przebiegu piloksztaltnego i opornika 15. Przy odpowiednich warunkach bie¬ gunowosci na wyjsciu czlonu 16 pojawia sie syg¬ nal wyjsciowy tylko wtedy, gdy wartosc bez¬ wzgledna zsumowanych sygnalów z wejscia BE1 i z wejscia BE2 jest wieksza od wartosci Bez¬ wzglednej podawanego na wejscie BE3 stabilizo¬ wanego sygnalu napieciowego, stanowiacego sygnal wartosci zadanej. Charakterystyczna cecha ukla¬ du polaczen wedlug wynalazku polega na tym, ze czlon 16 pomiaru poziomu spelnia trojakie za¬ danie. Oprócz opisanego porównywania dziala on jako przetwornik analogowo-cyfrowy i jako wzma¬ cniacz. Na jego wyjsciu sygnal wyjsciowy wyste¬ puje mianowicie tak dlugo jak dlugo wartosc bez¬ wzgledna sumy wartosci chwilowych napieciowych sygnalów podawanych na wejscia BE1 i BE2 jest wieksza od wartosci absolutnej stabilizowanego sygnalu napieciowego, podawanego na wejscie BE3.W przeciwnym przypadku sygnal wyjsciowy nie wystepuje.Poniewaz sygnal podawany na wejscie BE1, pro¬ porcjonalny do napiecia na zaciskach wyjsciowych 5 prostownika, zmienia sie w czasie stosunkowo po¬ woli, w danym przypadku o rzad wielkosci wolniej niz wynosi czestotliwosc sygnalu napieciowego na wejsciu BE2, wartosc bezwzgledna sumy wartosci chwilowych obu sygnalów napieciowych jest w rytm czestotliwosci przebiegu piloksztaltnego okre¬ sowo wieksza lub mniejsza od sygnalu napiecio¬ wego podawanego na wejscie BE3. Na skutek tego raa wyjsciu czlonu 16 pomiaru poziomu wystepuje ciag impulsów o stalej amplitudzie i o czestotliwo¬ sci równej czestotliwosci przebiegu piloksztaltnego.Poniewaz amplituda przebiegu piloksztaltnego jest stala, czas, w którym wartosc bezwzgledna sygna¬ lów napieciowych podawanych na wejscie BE1 i BE2 jest wieksza od sygnalu na wejsciu BE8 jest zalezny jedynie od wartosci podawanego na wej¬ sciu BE1 sygnalu, proporcjonalnego do napiecia na zaciskach wyjsciowych prostownika.Poniewaz stosunkowo mala zmiana podawanego na wejscie BJS1 sygnalu napieciowego powoduje istotna zmiane szerokosci impulsu wyjsciowego czlon 16 pomiaru poziomu ma równiez dzialanie wzmacniajace.Dalsza charakterystyczna cecha ukladu polaczen wedlug wynalazku jest to, ze uklad pomiaru po¬ ziomu ma zawsze dzialanie wzmacniajace w cza¬ sie pracy ukladu, niezaleznie. od wynikowego wzmocnienia obwodu, gdyz podawany na wejscie BE2 sygnal piloksztaltny zawsze zapewnia prace ukladu.Wlaczony na wyjsciu czlon 16 pomiaru poziomu przetwornik cyfrowo-analogowy wytwarza na pod¬ stawie ciagu impulsów o zmiennej szerokosci taki zmieniajacy sie w sposób ciagly sygnal analogo¬ wy, na zaciskach wyjsciowych +B i —B, który za pomoca zespolu kluczujacego 5 reguluje kat przeplywu tyrystorów 4 prostownika tak, ze na¬ piecie wystepujace na zaciskach +A, —A pozosta¬ je niezmienne w czasie, co odpowiada danemu spo¬ sobowi nakladania barwnika (fig. 5a).Przedstawione na fig. 8b przykladowe rozwiaza¬ nie regulatora stanowi uklad polaczen, nadajacy sie do zastosowania w przypadku sposobu nakla¬ dania barwnika, który wymaga stalego w czasie (stabilnego pradu roboczego. Wykres pradu robo¬ czego w funkcji czasu dla tego przypadku jest przedstawiony na fig. 5b. Polaczone szeregowo z opornikiem 14 urzadzenie do nakladania barwnika jest przylaczone równolegle do zacisków +A, —A prostownika. Proporcjonalny do pradu roboczego sygnal napieciowy jest zbierany z polaczonego rów¬ nolegle z opornikiem 14 opornika 20 obciazenia wstepnego, który jest polaczony z wejsciem BE1 czlonu 16 pomiaru poziomu. Poza tym konsrukcja i dzialanie regulatora sa takie jak w przykladzie z fig. 8a. Oczywiscie w tym przypadku regulator reguluje za pomoca zespolu kluczujacego 5 kat przeplywu tyrystorów 4 prostownika tak, ze war¬ tosc wyjsciowego pradu roboczego jest stala w czasie.W czasie pracy oprócz utrzymywania stalego w 15 20 25 80 35 40 45 50 55 6077104 7 8 czasie napiecia wyjsciowego moze byc równiez po¬ trzebne równoczesne ograniczenie przeplywu pradu przez urzadzenie robocze. Przykladowe rozwiaza¬ nie tego zadania jest pokazane na fig. 9. W ukla¬ dzie tym równiez zastosowano zalaczony na za¬ ciskach +A, —A opornik 15 wstepnego obciazenia oraz jednoczesnie opornik 14 .polaczony szeregowo z urzadzeniem do nakladania barwnika jak i rów¬ nolegly do niego opornik 20 obciazenia wstepnego, przy czym sygnaly napieciowe zbierane z oporni¬ ków obciazania wstepnego, proporcjonalne do na¬ piecia i do pradu na zaciskach wyjsciowych pro¬ stownika sa podawane, kazdy poprzez element 21 lub 22 do rozdzielania sygnalów na to samo wej¬ scie BE1 czlonu 16 pomiaru poziomu.W zaleznosci od wielkosci sygnalu i od kon¬ strukcji elementu do rozdzielania sygnalów uklad pomiaru poziomu, sumaryczna wartosc chwilowa sygnalu proporcjonalnego do napiecia lub do pradu i sygnalu piloksztaltnego porównuje z napieciem wyjsciowym stabilizowanego zródla pradu.Przykladowe rozwiazanie ukladu, zapewniajace korzystnie spelnienie wymienionego powyzej za¬ dania z duza dokladnoscia, pokazane jest na fig. 10, Zbierany z opornika 15 obciazenia wstepnego sygnal proporcjonalny do napiecia na zaciskach wyjsciowych prostownika, podawany jest na wej¬ scie BE11 czlonu 23 pomiaru poziomu, przy czym na pozostale wejscia BE21, BE31 podawane jest napiecie wyjsciowe generatora 18 przebiegu pilo¬ ksztaltnego i napiecie ze stabilizowanego, pomocni¬ czego zródla pradu 17, podobnie jak w przykladzie z fig. 8a. Sygnal wyjsciowy czlonu 23 pomiaru po¬ ziomu podawany jest poprzez przetwornik cyfro- wo-analogowy 25 na pierwsze wejscie BE1 czlonu 16 pomiaru poziomu, na którego pozostale wejscia BE2 i BE3 podawane sa sygnal wyjsciowy z ge¬ neratora przebiegu piloksztaltnego i proporcjonalny do pradu wyjsciowego prostownika sygnal zbie¬ rany z opornika 20 obciazenia wstepnego, który jest polaczony równolegle z opornikiem 14, pola¬ czonym szeregowo z urzadzeniem do nakladania barwnika. Sygnal wyjsciowy czlonu 16 pomiaru po¬ ziomu daje po przejsciu przez przetwornik cyfro- wo-analogowy 19 sygnal wyjsciowy regulatora.Sygnal analogowy z wyjscia czlonu 23 pomiaru poziomu stanowiacego regulator napiecia, po prze¬ tworzeniu na sygnal analogowy, stanowi wartosc zadana dla czlonu 16 pomiaru poziomu, który jest regulatorem pradu. W ten sposób, dzialanie przed¬ stawionego na fig. 10 ukladu regulacyjnego jest podzielone na dwa uklady regulacyjne proste, któ¬ rych przebieg jest identyczny jak w opisanym juz regulatorze z fig. 8. Wzmocnienie obu obwodów regulacji moze miec wartosc rózna.Odmiana przykladu wykonania ukladu regulacji z fig. 10 pokazana jest na fig. 11, gdzie z drugimi zaciskami wejsciowymi czlonów 16, 23 pomiaru po¬ ziomu polaczony jest poprzez elementy oddziela¬ jace 26 i 27 ten sam generator 18 przebiegu pilo¬ ksztaltnego. Jest to dopuszczalne w takim przy¬ padku, gdy wzmocnienia obu obwodów regulacji sa równe lub róznia sie od siebie nieznacznie.W przypadku, gdy napiecie na zaciskach pro¬ stownika nie jest calkowicie stale w czasie, lecz zawiera wyzsze harmoniczne, a ponadto pod wply¬ wem zaklócen zewnetrznych wystepuja w nim na¬ kladajace sie na napiecie wyprostowane impulsy napieciowe — celowe jest filtrowanie sygnalu na¬ pieciowego podawanego na regulator. Do tego. ce¬ lu zastosowany jest zbudowany w znanym ukladzie filtr, zawierajacy elementy czynne i bierne. W przykladzie wykonania pokazanym na fig. 12 zbie¬ rany z opornika 15 obciazenia wstepnego sygnal napieciowy jest podawany na wejscie czlonu 16 lub 23 pomiaru poziomu poprzez filtr 28. Pozostale elementy ukladu z fig. 12 sa takie same. jak ele¬ menty zastosowane w ukladach z fig. 8 — 11. Za¬ stosowanie filtru dotyczy równiez sygnalu napie¬ ciowego proporcjonalnego do pradu wyjsciowego prostownika. W przykladzie wykonania z fig. 13 sygnal napieciowy proporcjonalny do pradu wyj¬ sciowego, zbierany z opornika 20 obciazenia wstep¬ nego, jest podawany na wejscie czlonu 16 pomiaru poziomu poprzez filtr. 29.Charakterystycznym dla ukladu polaczen wedlug wynalazku jest to, ze filtry 28, 29 spelniaja po¬ dwójne zadanie. Oprócz zmniejszania zawartosci wyzszych harmonicznych, przy odpowiednim za¬ projektowaniu zapewniaja równiez przedstawiony na fig. 6 przebieg pradu wyjsciowego lub napiecia, poniewaz moga one przenosic na wejscie ukladu 16, 23 pomiaru poziomu sygnal proporcjonalny do napiecia jedynie z okreslonym opóznieniem. Po wylaczeniu regulatora sygnal napieciowy zanika równiez tylko z okreslonym opóznieniem.Przy regulacji nalezy równiez uwzglednic wplyw wlasciwosci dynamicznych regulatora. Przyklad wykonania pokazany na fig. 14 jest ukladem re¬ gulacyjnym, w którym ze wzgledu na wymagane wlasnosci dynamiczne, przetworzony na sygnal analogowy, sygnal wyjsciowy ukladu 23 pomiaru poziomu podawany jest na wejscie czlonu 16 po¬ miaru poziomu poprzez element kompensacyjny.Elementem kompensacyjnym jest kompensator wykonany z elementów czynnych lub biernych w znanym ukladzie PI-PD-PID.W przypadku zastosowania prostownika ze wzmacniaczem magnetycznym lub przeksztaltnika obrotowego, patrz fig. 2 i 3, sygnal wyjsciowy re¬ gulatora nie musi bezwarunkowo byc sygnalem analogowym. Z tego wzgledu sygnal wyjsciowy czlonu 16 pomiaru poziomu nadaje sie zasadniczo równiez do bezposredniego sterowania uzwojenia sterujacego 9 wzmacniacza magnetycznego 8 lub uzwojenia wzbudzenia 13 przeksztaltnika obroto¬ wego.W praktyce poziom mocy sygnalu wyjsciowego czlonu 16 pomiaru poziomu jest jednak do tego celu niewystarczajacy. Z tego wzgledu w przykla¬ dzie wykonania z fig. 15 sygnal wyjsciowy czlonu 16 pomiaru poziomu jest podawany na zaciski wyjsciowe +C, — C regulatora po uprzednim wzmocnieniu mocy za pomoca wzmacniacza 31.W urzadzeniach duzej mocy, w których wyjscio¬ wy prad staly ma wartosc kilku tysiecy ampe- rów, niecelowe jest stosowanie do mierzenia pradu opornika 14 polaczonego szeregowo z urzadzeniem do nakladania barwnika, poniewaz opornik na tak silny prad jest kosztowny a spowodowana przez 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 609 77104 10 niego strata mocy nie jest pomijalna. Powyzej pewnej wartosci pradu jego wykonanie jest trudne i skomplikowane. Przy pradach rzedu kilku tysiecy amperów celowe jest stosowanie przekladnika pra¬ dowego (sterowanego pradem wzmacniacza magne¬ tycznego), tak jak to pokazano w przykladzie wy¬ konania regulatora na fig. 16. W szereg z urzadze¬ niem do nakladania barwnika zamiast opornika k 14 wlaczony jest przekladnik pradowy 32.Uzwojenia wtórne 38 przekladnika pradowego 32, przez które przeplywa prad zmienny sa, przez polaczony z nimi szeregowo prostownik pomocni¬ czy 33, przylaczony do zacisków V-V pomocnicze¬ go zródla pradu zmiennego. Jeden z zacisków wyjsciowych pomocniczego prostownika 33 ma taki sam potencjal jak jeden z zacisków +SE, —SE pomocniczego zródla zasilajacego i jest z tym zaciskiem polaczony. Drugi zacisk wyjsciowy po¬ mocniczego prostownika 33 jest polaczony z tym samym zaciskiem ukladu poprzez opornik 37. Z opornika 37 zbierany jest sygnal napieciowy pro¬ porcjonalny do pradu. Sygnal ten w opisany juz sposób jest podawany na wejscie BE3 ukladu po¬ miaru poziomu. Pozostale elementy regulatora maja takie same oznaczenia jak elementy z fig. 8 — 15.Ten sam cel mozna osiagnac stosujac przeklad¬ nik pradowy wlaczony po stronie zmiennoprado¬ wej prostownika. Przyklad takiego rozwiazania pokazano na fig. 17, gdzie uzwojenia wtórne prze¬ kladnika pradowego 34, wlaczonego w obwód wyjsciowy transformatora 3 zasilaja prostownik pomocniczy 33, którego jeden zacisk wyjsciowy jest polaczony zgodnie biegunowo z jednym z za¬ cisków +SE, —SE. Równiez tu drugi zacisk wyj¬ sciowy tego pomocniczego prostownika jest pola¬ czony z tym wspólnym zaciskiem poprzez opornik 37. Proporcjonalny do pradu sygnal napieciowy jest podobnie jak w poprzednio opisanym przy¬ padku zbierany z opornika 37.Oczywiscie przekladnik pradowy 34 moze byc równiez wlaczony w obwód pierwotny trensfor- matora 3.Moze sie zdarzyc, ze nakladanie barwnika wy¬ maga przebiegu napiecia lub pradu wyjsciowego zasilacza o ksztalcie takim jak pokazano na fig. 7.Przykladowe rozwiazanie regulatora nadajacego sie do zastosowania w takim przypadku przedsta¬ wione jest na fig. 18, gdzie przetworzony na sy¬ gnal analogowy sygnal wyjsciowy ukladu 16 po¬ miaru poziomu jest podawany na wejscie bramki I 35, przy czym na drugie wejscie tej bramki po¬ dawany jest sygnal wyjsciowy generatora prze¬ biegu piloksztaltnego. Sygnal generatora okresla czestotliwosc i szerokosc impulsu w sygnale wyj¬ sciowym. Wyjscie bramki I 35 stanowi jednoczes¬ nie wyjscie regulatora. Pozostale elementy ukladu maja takie same oznaczenia jak elementy z fig. 8 — 17.W czasie pracy ukladu na wyjsciu bramki I 35, a zatem i na wyjsciu regulatora, sygnal wyjscio¬ wy pojawia sie tylko wtedy, gdy sygnaly wejscio¬ we zostana podane równoczesnie na oba wejscia bramki. Na jedno wejscie podawany jest prze¬ tworzony na sygnal analogowy, sygnal z czlonu 16 pomiaru poziomu, a na drugie wejscie podawany jest ciag impulsów prostokatnych o ustalonej cze¬ stotliwosci i czasie trwania. Sygnal ten steruje elementy oddzialywujace na napiecie wyjsciowe 5 zasilacza, takie jak tyrystory lub wzmacniacze magnetyczne, dzieki czemu wyjsciowe napiecie lub prad zasilacza ma przebieg w czasie taki, jak po¬ kazano na fig. 7.Przyklady wykonania wynalazku nadaja sie do 10 regulowania napiecia i pradu prostowników i obrotowych przeksztaltników stanowiacych zródla zasilania równiez i w tym przypadku, gdy obcia¬ zeniem jest nie elektroforetyczne urzadzenie do nakladania barwnika, lecz inne obciazenie; na przyklad silnik, lub tez obciazenie skladajace sie z elementów rezystancyjnych, indukcyjnych i po¬ jemnosciowych. Ponadto nadaja sie one do oddzia¬ lywania na napiecie zmienne i prad zmienny zasi¬ laczy zbudowanych na przeciwrównolegle polaczo¬ nych tyrystorach lub diodach sterowanych w obu kierunkach równiez w tym przypadku, gdy obcia¬ zeniem jest nie elektroforetyczne urzadzenie do nakladania barwnika lub inne obciazenie sklada¬ jace sie z silników pradu stalego lub elementów rezystancyjnych, indukcyjnych albo pojemnoscio¬ wych — lecz odbiornik pradu zmiennego, przyla¬ czony poprzez transformator lub bez niego, skla¬ dajacy sie z silników jedno lub wielofazowych lub z elementów rezystancyjnych, indukcyjnych i po¬ jemnosciowych.Uklad polaczen wedlug wynalazku ma wiele ko¬ rzystnych wlasciwosci. Na pierwszym miejscu na¬ lezy wymienic to, ze daje sie on latwo zbudowac z prostych i znanych elementów. Prosta konstruk¬ cja ukladu polepsza znacznie jego niezawodnosc.Dalsza zaleta polega na tym, ze dzialanie ukladu i jego dokladnosc, w przeciwienstwie do regulato¬ rów analogowych, nie zalezy, w stosunkowo sze¬ rokich granicach, od wahan napiecia zasilajacego ani od wahan temperatury. W regulatorach analo¬ gowych silny wplyw wahan napiecia zasilajacego i temperatury mozna skompensowac jedynie skom¬ plikowanymi i kosztownymi sposobami.Korzystna wlasciwosc i istotna cecha charakte¬ rystyczna ukladu polaczen wedlug wynalazku po¬ lega na tym, ze w przeciwienstwie do znanych regulatorów z przelaczaniem, dzialanie ukladu jest niezalezne od wzmocnienia obwodu regulatora. W znanych regulatorach z przelaczaniem, przelacza¬ nie nastepuje tylko powyzej okreslonego wzmoc¬ nienia obwodu.Uklad polaczen wedlug wynalazku nadaje-sie do zastosowania w obwodach regulacji o dowolnym wzmocnieniu. Nie mozna w koncu pominac zalety, polegajacej na tym, ze przy niezbyt duzej ilosci wariantów polaczen i stosunkowo malej ilosci ele¬ mentów mozna zrealizowac najrózniejsze wyma¬ gane rodzaje regulacji. PL PL

Claims (11)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad polaczen zasilacza wytwarzajacego sta¬ bilne lub dowolnie zmienne napiecie stale lub prad 65 staly, zwlaszcza do elektroforetycznych urzadzen 20 25 30 35 40 45 50 5577104 11 12 barwiacych, posiadajacy zródlo wytwarzajace prad roboczy i uklad regulujacy wytwarzany przez to ' zródlo prad lub napiecie, znamienny tym, ze ma element (15, 20) wytwarzajacy sygnal napieciowy proporcjonalny przynajmniej do napiecia lub pra¬ du zasilajacego i polaczony swym jednym wej¬ sciem z tym elementem (15, 20) czlon (16) pomiaru poziomu, do którego dalszych wejsc dolaczony jest generator (18) przebiegu piloksztaltnego powodu¬ jacy zmiane napiecia i czestotliwosci wyjsciowej oraz stabilizowane, pomocnicze zródlo pradu (17) do zmiany napiecia wyjsciowego, a ponadto po¬ siada przetwornik cyfrowo-analogowy (19), prze¬ kazujacy sygnal wyjsciowy czlonu (16) pomiaru poziomu na element oddzialywujacy na napiecie wyjsciowe zasilacza.

2. Odmiana ukladu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zawiera elementy (15, 20) wytwarzajace sygnaly napieciowe proporcjonalne zarówno do napiecia zasilajacego jak i do pradu zasilajacego, przy czym sygnaly te przez elementy (21, 22) roz¬ dzielajace sygnaly sa podawane na to samo wej¬ scie czlonu (16) pomiaru poziomu.

3. Uklad wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze element oddzialywujacy na napiecie wyjsciowe zasilacza jest polaczony poprzez przetwornik cy¬ frowo-analogowy (19) z wyjsciem czlonu (16) po¬ miaru poziomu, przy czyim z jednym wejsciem czlo¬ nu (16) pomiaru poziomu polaczony jest element (20) wytwarzajacy sygnal napieciowy proporcjonal¬ ny do pradu zasilajacego a z drugim jego wejsciem zamiast stabilizowanego, pomocniczego zródla pra¬ du (17), poprzez przetwornik cyfrowo-analogowy (25), polaczony jest drugi czlon (23) pomioru pozio¬ mu, do którego jednego wejscia dolaczony jest ele¬ ment wytwarzajacy sygnal napieciowy proporcjo¬ nalny do napiecia zasilajacego,

4. Uklad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze do jednego z wejsc kazdego z czlonów (16, 23) po¬ miaru poziomu, polaczonych z elementami (15, 20) wytwarzajacymi sygnaly proporcjonalne do napie¬ cia i do pradu, przylaczony jest poprzez element (26, 27) do doprowadzania sygnalu wspólny gene¬ rator (18) przebiegu piloksztaltnego.

5. Uklad wedlug zastrz. 1 — 4, znamienny tym, ze element (15) wytwarzajacy sygnal napieciowy proporcjonalny do napiecia zasilajacego jest pola¬ czony z wejsciem czlonu (16, 23) pomiaru poziomu poprzez element filtrujacy (28).

6. Uklad wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze element (20), wytwarzajacy sygnal napieciowy proporcjonalny do pradu zasilajacego, jest pola¬ czony z wejsciem czlonu (16) pomiaru poziomu po¬ przez element filtrujacy (29).

7. Uklad wedlug izastrz. 3—6, znamienny tym, ze wyjscie przetwornika cyfrowo-analogowego (25), zalaczonego na wyjsciu czlonu (23) pomiaru poziomu, polaczonego z elementem (15) wytwarza¬ jacym sygnal napieciowy proporcjonalny do na- 6 piecia, jest polaczone przez element kompensacyj¬ ny (30) z wejsciem czlonu (16) pomiaru poziomu, polaczonego z elementem (20) wytwarzajacym sygnal napieciowy proporcjonalny do pradu.

8. Uklad wedlug zastrz. 1 — 7, znamienny tym, ze wyjscie czlonu (16) pomiaru poziomu jest pola¬ czone z elementem oddzialywujacym na napiecie wyjsciowe zasilacza za posrednictwem wzmacnia¬ cza (31).

9. Uklad wedlug zastrz. 1 — 8, znamienny tym, ze posiada wlaczony szeregowo w obwód zasilaja¬ cego pradu stalego przekladnik pradowy (32), któ¬ rego uzwojenie wtórne (38) poprzez polaczony z nim szeregowo prostownik pomocniczy (33) jest polaczone z zaciskami pomocniczego zródla pradu zmiennego, przy czym jeden z zacisków wyjscio¬ wych prostownika pomocniczego (33) jest bieguno¬ wo zgodnie polaczony z jednym z zacisków po¬ mocniczego zródla zasilajacego elementy (16, 17, 18, 19, 23, 24, 25, 31, 36) a drugi zacisk wyjsciowy pomocniczego prostownika poprzez opornik (37) obciazenia wstepnego jest polaczony z wymienio¬ nym zaciskiem pomocniczego zródla zasilajacego, natomiast suwak opornika obciazenia wstepnego jest polaczony z wejsciem ukladu (16) pomiaru poziomu.

10. Uklad wedlug zastrz. — 1 — 8, znamienny tym, ze zamiast wytwarzajacego sygnal proporcjo¬ nalny do pradu zasilajacego opornika (14) wlaczo¬ nego szeregowo w obwód pradu zasilajacego, ma wlaczony w obwód zmiennego pradu zasilajacego przekladnik pradowy (34), którego uzwojenie wtórne jest polaczone z prostownikiem pomocni¬ czym (33), którego jeden zacisk wyjsciowy jest biegunowo zgodnie polaczony z jednym z zacisków pomocniczego zródla zasilajacego elementy ukladu, a drugi zacisk wyjsciowy prostownika pomocni¬ czego jest polaczony z tym samym zaciskiem po¬ przez opornik (37) obciazenia wstepnego, przy czym suwak opornika obciazenia wstepnego jest polaczo¬ ny z wejsciem czlonu (16) pomiaru poziomu.

11. Uklad wedlug zastrz. 1 —-10, znamienny tym, ze wyjsciu przetwornika cyfrowo-analogowe¬ go (19), zalaczonego na wyjsciu czlonu (16) pomia¬ ru poziomu jest polaczone z jednym wejsciem bramki (35) typu I, na której drugim wejsciu przylaczony jest generator (36) przebiegu pilo¬ ksztaltnego o zmiennej czestotliwosci, przy czym wyjscie wymienionej bramki jest polaczone z ele¬ mentem oddzialywujacym na zródlo pradu zasila¬ jacego. 15 90 25 so 86 40 45 60KI. 42r3,1/58 77104 MKP G05f 1/58 LU -H ±5 5S l-B -A IM ^ -1 -2 Fig.1 Fig.2KI. 42r3,1/58 77 104 MKP G05f 1/58 6-A UM Jk Ukfal Fig. 5a L Figdb ' */ tt t5 f Fig.6KI. 42r3,l/58 77104 MKP G05f 1/58 uMi r< Yt M Fig. 7 4 15 \ 1TO -o+se Be* j}H%Hfl »-B -*—o-SE -A Fig.da -»~o+se Bef U44 Bag 3ea ff7 u T/6 l»l -A Fig.&b »"BKI. 42rs, 1/58 77 104 MKP G05f 1/58 Fig. 11KI. 42r3, 1/58 77 104 MKP G05fl/58 ¦i-A u*SE 15 l25(t6) -A tA a-S£ Fig. 12 \Sz\ MC ^9 im ,+S£ 16 l» -A rse Fig. 13 i a+S£ Ben J Yn^. 123 25 30 o o '«31 JT f^T T20 -A * orse Fig.nKI. 42r3, 1/58 77 104 MKP G05f 1/53 o— o— r "Z Jj |7 —1— f o 16 ( 1 % \ O +SE -c SE Fig. 15 o+SE 19J S£ FQr Lruu-A T36 i -l i 1-B rS£ ^ « W.D.Kart. C/440/75, 120 + 15, A4 Cena 10 zl PL PL