RU1795421C - Устройство дл контрол времени срабатывани электроклапана - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : касаетс  измерений и доводки топливорегулирующей аппаратуры , узлов и агрегатов газотурбинного двигател . Сущность изобретени : устройство содержит 1 входную шину (1). 1 обмотку (2) электроклапана, 1 датчик (3) тока, 1 общую шину (4), 1 дифференцирующую цепь (5), 2 компаратора (6,7), 2 шины первого (8) и второго (9) установочных напр жений, 1 счетный триггер (14), 1 Н-триггер(11). 1-2-3- 4, 2-5-6-11-12, 5-7-14-11-12. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию, а именно к элементам систем автоматического регулировани , и может быть использовано дл  дистанционного определени  времени включенного состо ни  электроклапана, не имеющего собственных контактных групп и вход щих в агрегаты топливорегулирующей аппаратуры ГТД.

Характеристика электромагнитного клапана представл ет собой линейную зависимость среднего (за период Т изменени  линеаризирующих колебаний) значени  регулируемой величины - Хвых.сред (например, расход) от входного управл ющего сигнала 2 Хвх, подаваемого на вход ШИМ, т.е.

Хвых.сред К ХВх, где К коэффициент передачи (преобразовани ).

Дл  улучшени  динамических характеристик САР частоту линеаризирующих колебаний стрем тс  установить максимальной, верхнее значение которой определ ют быстродействие и стабильна  работа электромагнитного клапана. Однако при увеличении частоты линеаризующих колебаний пренебрежение инерционностью  кор  электромагнитного клапана снижает точность выполнени  указанной зависимости вследствие разности времени срабатывани  (ТСр) и времени отпускани  (Тот.) электромагнитного клапана, так как Т0тп. обычно меньше ТСр,

В этом случае в указанном выражении необходимо учитывать дополнительную составл ющую , т.е.:

Хвых.сред К Хох

Тер. Тотп. v

- --- :---- Авых.макс.,

где Хвых.макс - максимальное значение регулируемой величины.

С целью устранени  разности между входным и выходным параметром электроклапана (при сохранении минимального времени срабатывани ) используют цепь разр да, включенную параллельно обмотке электромагнитного клапана, котора  позвол ет замедлить снижени  тока в обмотке , а следовательно, увеличить Тот.) за счет действи  тока разр да, возникающего вследствие наведени  в обмотке ЭДС самоиндукции в момент отключени  обмотки клапана от источника питани . Однако вли ни  на Тсраб. величины источника питани ,

(Л

С

vi о ел

го

сопротивлени  линии св зи устройство - обмотка электромагнитного клапана, разброс значени  индуктивностей и сопротивлений обмоток электромагнитных клапанов и других факторов, требует конкретного подбора Нрарз., что  вл етс  недостатком указанных устройств, в которых применен этот способ.

Существенным недостатком подобных устройств  вл етс  также то, что в процессе работы не контролируютс  и не устран ютс  вли ни  внешних факторов (температура рабочей жидкости или газа, перепад давлени ), противоположно измен ющих Тсраб и Тот., что приводит к снижению точности воспроизведени  указанного выше выражени .

Известно устройство, которое устран - ет рассмотренные недостатки, содержащее последовательно включенные входную ши- ну, обмотку управлени  электроклапана, датчик тока и общую шину, параллельно датчику тока включена дифференцирующа  Цепь, выход которой соединен с инвертирующим входом первого компаратора.

Недостатком известного технического решени   вл етс  его мала  точность,

Целью изобретени   вл етс  увеличение точности контрол  времени не закрытого состо ни  электроклапана.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  времени срабатывани  электроклапана, содержащее последовательно включенные входную шину, обмотку управлени  электроклапана, дат- чик тока и общую шину, параллельно датчику тока включена дифференцирующа  цепь, выход которой соединен с инвертирующим входом первого компаратора, в него введен второй компаратор, шины первого и второ- го установочных напр жений, счетный триггер и RC-триггер, выход которого соединен с выходной шиной, R-вход - с выходом счетного триггера, а S-вход соединен с выходом первого компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с шиной первого установочного напр жени , инвертирующий вход с инвертирующим входом второго компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с шиной второго установоч- ного напр жени , а выход - с выходом счетного триггера.

Изобретение по сн етс  чертежом, на котором показана входна  шина 1, последовательно соединенна  с обмоткой 2 элект- роклапана и датчиком тока 3, соединенного с общей шиной 4, дифференцирующа  цепь 5, выход которой соединен с инвертирующими входами компараторов 6 и 7, на неинвертирующие входы которых подаютс 

установочные шины 8 и 9 , выход компаратора 6 через дифференцирующую цепь 10 соединен с S-входом триггера 11, выход которого соединен с выходной шиной 12, а его R-вход через дифференцирующую цепь 13 и пересчетный триггер 14 соединен с выходом компаратора 7. На чертеже также показан шток 17 и средство 15 установки триггеров 11 и 14 в исходное состо ние.

Пересчетный триггер 14 использован управл емый по перепаду напр жени  на его входе с низкого на высокое, например, выполненный на базе D-триггера. В случае использовани  других типов триггеров 14 на его входе включаетс  дополнительна  дифференцирующа  цепь, не показанна  на чертеже.

При отсутствии напр жени  на шине 1 триггер 11 установлен в состо ние, при котором на его выходе-шине 12 напр жение отсутствует.

Триггер 14 установлен в состо ние, при котором на его выходе высокий положительный потенциал, шток 17 находитс  в состо нии , при котором магистраль перекрыта, не показана на чертеже.

В момент времени ti на шину 1 пришел передний фронт вход входного импульса и, начина  с этого момента, в обмотке 2 происходит плавное нарастание тока, а с выхода дифференцирующей цепи 5 формируетс  положительное напр жение, величина которого пропорциональна скорости нарастани  тока через датчик тока 3. Величина напр жени  с выхода дифференцирующей цепи 5 более величины напр жени  уставки Ui на шинах 9 и 8, поэтому на выходе компаратора 6 напр жение отсутствует, напр жение отсутствует и на выходе компаратора 7, так как на его неинвертирующем входе установочное напр жение на шине 9 отрицательное .

В момент времени t2 величина тока через обмотку 2 электроклапана достигла такой величины, при которой началось движение штока 17, вследствие чего крутизна нарастани  тока через обмотку 2 уменьшилась и уменьшилось напр жение с выхода дифференцирующей цепи 5, которое стало по своей величине менее напр жени  на шине 8 и поэтому на выходе компаратора 6 сформировалс  перепад напр жени  с низкого на высокий, по которому сработает триггер 11 и на его выходе и выходной шине 12 сформировалс  передний фронт выходного импульса. В момент времени т.з движение штока 17 прекратилось, т.к. он достиг упора и скорость нарастани  тока через обмотку 2 стала прежней, напр жение на выходе компаратора 6 стало равным нулю.

В момент времени t4 ток через обмотку 2 достиг своего максимального размера и в дальнейшем нарастание тока стало равным нулю и стало равным нулю и выходное напр жение с выхода дифференцирующей це- пи 5 и на выходе компаратора 6 сформировалось высокое напр жение, которое подтвердило состо ние триггера 11. при котором на его выходе высокое напр жение .

В момент времени ts напр жени  И8х стало равным нулю и ток через обмотку 2 стал плавно уменьшатьс  - диод 18, обща  шина 4, датчик тока 3. С выхода дифференцирующей цепи 5 сформировано посто н- ное напр жение отрицательной пол рности с величиной, пропорциональной скорости уменьшени  тока через обмотку 2.

Величина напр жени  с дифференцирующей цепи 5 более напр жени  уставки, поданого на шину 9 и поэтому на выходе компаратора 7 сформировалось положительное напр жени , от которого сработал счетный триггер 14 и на его выходе напр жение стало равным нулю.

В момент времени te, величина тока через обмотку 2 уменьшилась настолько, что шток 17 начал свое движение на возврат в исходное состо ние, в св зи с этим крутизна уменьшени  тока через обмотку 2 уменьшилась, напр жение с выхода дифференцирующей цепи 5 стало менее, напр жени  уставки на шине 9 и поэтому на выходе компаратора 7 сформировалс  фронт напр жени  с низкого на высокий, по которому на выходе триггера 14 сформировалс  фронт напр жени  с низкого на высокий, по которому триггер 11 вернулс  в, исходное положение и на выходной шине 12 сформировалс  задний фронт выходного импульса

Цвых.

Далее работа аналогична рассмотренной . -,

Таким образом, при подаче на предложенное техническое решение электрический пр моугольной импульс на шину 1 на его выходе формируетс  импульс напр жени , длительность которого строго равна времени открытого состо ни  электроклапана и она полностью отражает вли ние внешних факторов - температура рабочей жидкости - газа, перепад давлени , величины источника питани , разброс значени  индуктивностей и т.д. на врем  открытого состо ни  данного контролируемого электроклапана , в не зависимости от его типа и конструкции, что и увеличивает точность контрол  времени открытого состо ни  электроклапана и расшир ет его область использовани , т.к. не требуетс  подрегулиро- вание.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  времени срабатывани  электроклапана, содержащее последовательно включенные входную шину , обмотку управлени  электроклапана, датчик тока и общую шину, параллельно датчику тока включена дифференцирующа  цепь, выход которой соединен с инвертирующим входом первого компаратора, отличающеес  тем,что, с целью увеличени  точности контрол  времени незакрытого состо ни  электроклапана, в него введен второй компаратор, шины первого и второго установочных напр жений, счетный триггер

   и RS-триггер, выход которого соединен с выходной шиной, R-вход - с выходом счетного триггера, а соединен с выходом первого компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с шиной первого

   установочного напр жени , инвертирующий вход соединен с инвертирующим входом второго компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с шиной второго установочного напр жени , а выход

   - с входом счетного триггера.