SU1732337A1

SU1732337A1 - Pulse regulator

Info

Publication number: SU1732337A1
Application number: SU894758293A
Authority: SU
Inventors: Леонид Петрович Дмитриенко
Original assignee: Л.П.Дмитренко
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1992-05-07

Abstract

Устройство содержит делитель 1 напр жени , два пороговых элемента 2 и 3, генератор 4 импульсов на ОПТ, три врем задающих RC-контура 5-7, три транзисторных ключевых элемента 8-10, три нагрузочных элемента 11-13, датчик 28 переменного тока, 5-2-7-4, 6-3-9-12, 2-8-11, 1-10-13,28-2,28-3. 1 ил.The device contains a voltage divider 1, two threshold elements 2 and 3, a generator of 4 pulses per OPT, three time setting RC circuits 5-7, three transistor key elements 8-10, three load elements 11-13, an AC sensor 28, 5-2-7-4, 6-3-9-12, 2-8-11, 1-10-13,28-2,28-3. 1 il.

Description

Изобретение относитс к автоматике и предназначено дл автоматического регулировани различных параметров, например тока электропривода зернодробилок.The invention relates to automation and is intended to automatically adjust various parameters, such as the electric drive of the grain crushers.

Целью изобретени вл етс повыше- ние точности и упрощение регул тора.The aim of the invention is to improve the accuracy and simplification of the controller.

На чертеже представлена схема регул тора .The drawing shows a regulator circuit.

Импульсный регул тор содержит делитель 1 напр жени , первый 2 и второй 3 пороговые элементы, генератор 4 импульсов на однопереходном транзисторе (ОПТ), первый 5, второй 6 и третий 7 врем задаю- щие RC-контуры, первый 8, второй 9 и третий 10 транзисторные ключевые элементы, первый 11, второй 12 и третий 13 нагрузочные элементы (например, обмотки реле), первый 14, второй 15, третий 16, четвертый 17, п тый 18, шестой 19, седьмой 20 и восьмой 21 разделительные диоды, первый 22, второй 23, третий 24, четвертый 25, п тый 26 и шестой 27 токоограничительные резисторы , датчик 28 переменного тока, содержащий обмотку 29, диодный выпр мительный мост 30, к выходной диа- гонали которого подключены параллельно конденсатор 31 и резистивный делитель 32 напр жени . Делитель 1 напр жени содержит балластный резистор 33 и два стабилитрона 34, 35. Пороговые элементы 2 и 3 выполнены на операционных усилител х 36 и 37 с целью положительной обратной св зи , состо щей из последовательно соединенных диода 38 и резистора 39, а также соответственно диода 40 и резистора 41. Питание регул тора осуществл етс от шин 42 и 43 посто нного тока.The pulse controller contains a voltage divider 1, the first 2 and second 3 threshold elements, the generator of 4 pulses on a single junction transistor (OPT), the first 5, the second 6 and the third 7 the time defining the RC circuits, the first 8, the second 9 and the third 10 transistor key elements, first 11, second 12 and third 13 load elements (for example, relay coils), first 14, second 15, third 16, fourth 17, fifth 18, sixth 19, seventh 20 and eighth 21 isolation diodes, first 22, second 23, third 24, fourth 25, fifth 26 and sixth 27 current-limiting resistors, sensor 28 ne TERM current comprising winding 29, a diode rectifier bridge 30 to the output dia- Gonal which are connected in parallel a capacitor 31 and resistor divider 32 voltage. Voltage divider 1 comprises a ballast resistor 33 and two zener diodes 34, 35. Threshold elements 2 and 3 are made on operational amplifiers 36 and 37 for the purpose of positive feedback consisting of a series-connected diode 38 and a resistor 39, as well as a diode 40 and resistor 41. The regulator is powered from DC bus bars 42 and 43.

Регул тор работает следующим образом .The regulator works as follows.

С помощью датчика 28 тока, образован- ного трансформатором тока с обмоткой 29, диодным мостом 30 и конденсатором 31, регулируемый ток преобразуетс в выпр мленное напр жение, выдел емое на резисторах делител 32, с которого через резистор 24 напр жение с датчика тока поступает на инвертирующий вход операционного усилител 36 и на второй RC-контур 9. Напр жение на выходе датчика тока сравниваетс пороговыми элементами 2 и 3 с на- пр жением на стабилитроне 35, который через первый RC-контур 5 подключен к неинвертирующему входу операционного усилител 36, а через резистор 25 соединен с инвертирующим входом операционного усилител 37. Напр жение на нижнем выводе резистора 24 несколько выше напр жени на выходе резистивного делител 32 резистора. Если стабилизируемый ток ниже заданного значени , напр жение на стабилитроне 35 выше напр жени на выходе датчика тока, нижнем выводе резистора 24. Поэтому когда конденсатор первого RC-кон- тура 5 зар дитс до потенциала на Стабилитроне 35, операционный усилитель 36 переключаетс и на его выходе напр жение приближаетс к напр жению на катоде стабилитрона 34. Под действием этого напр жени открываетс транзистор 8, и через нагрузочный элемент 11, например обмотку реле, протекает ток. Реле включает исполнительный электродвигатель (не показан), уменьшающий значение регулируемого тока . Отпирающийс транзистор 8 через диод 19 шунтирует цепь питани перехода база- эмиттер транзистора 10, поэтому транзистор 10 запираетс , а его нагрузка 3 отключаетс . Одновременно через диод 14 и соответствующий резистор начинает зар жатьс конденсатор третьего RC-контура, и когда он зар дитс до напр жени отпирани ОПТ 4, последний отпираетс и через него и диод 16 на резистор 26 разр жаетс конденсатор. Через диод 17 и ОПТ 4 разр жаетс и конденсатор первого RC-контура. После этого операционный усилитель 36 снова занимает исходное состо ние, транзистор 8 запираетс и нагрузка 11 отключаетс . Поскольку цепь управлени транзистора 10 дешунтируетс , то транзистор 10 отпираетс и включаетс его нагрузка 13, осуществл юща , например, динамическое торможение исполнительного электродвигател . Таким образом, длительность импульсов определ етс посто нной времени третьего RC-контура и порогом отпирани ОПТ 4.Using a current sensor 28, formed by a current transformer with a winding 29, a diode bridge 30 and a capacitor 31, the regulated current is converted into a rectified voltage separated at the resistors of the divider 32, from which the voltage is fed from the current sensor to the resistor 24. the inverting input of the operational amplifier 36 and the second RC circuit 9. The voltage at the output of the current sensor is compared by threshold elements 2 and 3 with the voltage on the zener diode 35, which is connected to the noninverting input of the operational amplifier 35 via the first RC circuit 36, and is connected through a resistor 25 to the inverting input of operational amplifier 37. The voltage on the lower terminal of the resistor 24 is somewhat higher voltage at the output of the resistive divider resistor 32. If the stabilized current is lower than a predetermined value, the voltage at Zener diode 35 is higher than the voltage at the output of the current sensor, the lower terminal of resistor 24. Therefore, when the capacitor of the first RC circuit 5 is charged to the potential at Zener diode 35, the op amp 36 switches to its the output voltage approaches the voltage on the cathode of the zener diode 34. Under the action of this voltage, the transistor 8 is opened, and a current flows through the load element 11, for example, the relay coil. The relay includes an electric motor (not shown), which reduces the value of the regulated current. The opening transistor 8 through the diode 19 shunts the power supply base-emitter junction of transistor 10, therefore, the transistor 10 is closed and its load 3 is turned off. At the same time, through the diode 14 and the corresponding resistor, the capacitor of the third RC circuit begins to charge, and when it is charged before the voltage of the OPT 4 is unlocked, the latter is unlocked, and through it and the diode 16, the capacitor discharges to the resistor 26. Through the diode 17 and the PTA 4, the capacitor of the first RC circuit is discharged. After that, the operational amplifier 36 again occupies the initial state, the transistor 8 is locked and the load 11 is turned off. Since the control circuit of the transistor 10 is decoupled, the transistor 10 is unlocked and its load 13 is turned on, performing, for example, dynamic braking of the actuator motor. Thus, the pulse duration is determined by the constant time of the third RC circuit and the OPT unlocking threshold 4.

После импульса снова начинаетс пауза , длительность которой определ етс посто нной времени первого RC-контура, а также значением рассогласовани текущего тока и заданного. Чем меньше ток нагрузки и больше разница между напр жени ми на стабилитроне 35 и на выходе датчика тока, тем быстрее осуществл етс зар д конденсатора первого RC-контура и, следовательно , короче пауза. Процесс работы регул тора повтор етс цо тех пор, пока значение напр жений на стабилитроне 35 и выходе датчика тока не уравновеситс .After the pulse, a pause begins again, the duration of which is determined by the constant time of the first RC circuit, as well as the value of the mismatch between the current and the set current. The smaller the load current and the greater the difference between the voltages on the Zener diode 35 and on the output of the current sensor, the faster the capacitor of the first RC circuit is charged and, therefore, the pause is shorter. The operation of the regulator is repeated until the voltage at the Zener diode 35 and the output of the current sensor is balanced.

Когда значение регулируемого тока превышает заданное напр жение на ста билит- роне 35, меньше напр жени на выходе резистивного делител 32 и конденсатор второго RC-контура зар дитс через его резистор , то операционный усилитель 37 переключаетс , открываетс транзистор 9 и включаетс нагрузка 12, Через диод 15 под действием напр жени на выходе операционного усилител 37 зар жаетс конденсатор третьего RC-контура. Когда конденсатор зар дитс до порога отпирани ОПТ 4, последний открываетс , через диоды 18 и 16 на ОПТ 4 разр жаютс конденсаторы первого и второго RC-контуров, а через диод 21 дешунтируетс цепь управлени транзистора 10, и он отпираетс . Операционный уси- литель 37 возвращаетс в исходное состо ние и процесс зар да конденсатора 11 повтор етс . Как и при переключении операционного усилител 36, врем паузы при переключении нагрузки 12 зависит от рассогласовани заданного и регулируемого значений тока, логарифмически уменьша сь с ростом последнего.When the regulated current exceeds the set voltage at the stabilizer 35, less than the voltage at the output of the resistive divider 32 and the capacitor of the second RC circuit is charged through its resistor, the operational amplifier 37 switches, opens the transistor 9 and turns on the load 12, Through The diode 15 is charged by the voltage at the output of the operational amplifier 37 to charge the capacitor of the third RC circuit. When the capacitor is charged to the OPT 4 unlocking threshold, the latter opens, the capacitors of the first and second RC circuits are discharged through diodes 18 and 16 on the OPT 4, and the control circuit of transistor 10 is decoupled through diode 21 and it is unlocked. Operational amplifier 37 returns to its initial state and the process of charging the capacitor 11 is repeated. As in the case of switching the operational amplifier 36, the pause time when switching the load 12 depends on the mismatch of the set and controlled current values, logarithmically decreasing with the growth of the latter.

Периодическое включение нагрузки 12 происходит до тех пор, пока регулируемый ток не снижаетс до заданного значени . Зона нечувствительности регул тора, т.е. разница между токами, при которых включаютс компараторы 6 и 7, определ етс соотношением сопротивлений резисторов резистивного делител 32. Подключение инвертирующих выходов операционных усилителей 36 и 37 через диоды 38 и 40 и резисторы 39 и 41 к коллекторам транзисторов 8 и 9 обеспечивает положительную обратную св зь при переключении компараторов и их четкое срабатывание. При этом диоды 38 и 40 исключают вли ние напр жени питани на коллекторах транзисторов 8 и 9, когда они заперты, на измерительную часть схемы и, следовательно, на точность работы устройства.Periodic switching on of load 12 occurs until the regulated current is reduced to a predetermined value. The insensitivity zone of the regulator, i.e. the difference between the currents at which the comparators 6 and 7 are turned on is determined by the ratio of the resistances of the resistors of the resistive divider 32. Connecting the inverting outputs of the operational amplifiers 36 and 37 through diodes 38 and 40 and resistors 39 and 41 to the collectors of transistors 8 and 9 provides positive feedback when switching comparators and their precise operation. In this case, diodes 38 and 40 exclude the influence of the supply voltage on the collectors of transistors 8 and 9, when they are locked, on the measuring part of the circuit and, consequently, on the accuracy of the device.

Импульсный режим работы регул тора обеспечивает устойчивость процесса даже при значительном транспортном запаздывании , которое может иметь место в системе регулировани .The impulse mode of the regulator ensures the stability of the process even with a significant transport delay, which may occur in the control system.

Регул тор имеет бесконтактную и простую схему, надежен в работе, обеспечивает высокие стабильность и точность работы при достаточном быстродействии. Он может быть применен не только с датчиком тока, но и с другими датчиками электрических и неэлектрических величин (давление, температуры и др.).The controller has a contactless and simple circuit, is reliable in operation, and provides high stability and accuracy of operation with sufficient speed. It can be applied not only with a current sensor, but also with other sensors of electrical and non-electrical quantities (pressure, temperature, etc.).

Claims

Invention Formula

A pulse regulator containing a voltage divider connected to the DC power buses, the first and second threshold elements, the pulse generator on the unijunction transistor, the first, second and third time driving the RC circuits, first, second and third transistor key elements, sequentially with which the first, second and third load elements, eight isolation diodes, six current-limiting resistors, an alternating current sensor containing a winding, are connected to the DC busbars respectively inductively connected to the AC network, to the terminals of which a diode rectifier bridge is connected, to the output diagonal of which a capacitor and a resistive voltage divider are connected in parallel, one of the outputs

The diagonal of the diode bridge is connected to one of the DC busbars, the other pin of the output diagonal of the rectifying bridge and the output of the resistive voltage divider are output

5 dam of the alternating current sensor, voltage divider contains sequentially connected ballast resistor and two hundred bilitron, characterized in that, the purpose of improving accuracy and simplification;

0 regulator, the threshold elements are made on operational amplifiers with a positive feedback circuit consisting of a series-connected diode i of a resistor connecting the inverting

5 the input of the corresponding operational amplifier and the output electrode of the corresponding transistor key element whose input electrode is connected to the output of the corresponding operational

0 amplifier through the first and second current-limiting resistors, respectively, non-inverting inputs of the operational amplifiers are connected to the outputs of the respective time of the master RC circuits,

The 5th input of the first time of the RC circuit is connected to the common output of the Zener diodes of the voltage divider, and the second time of the master RC circuit is connected to one of the outputs of the AC sensor, the other output of which is connected to the inverting input of the first operational amplifier via the third current limiting a resistor, and the inverting input of the second op amp is connected via

5 the fourth current limiting resistor with the input of the first time of the master RC circuit, the outputs of the operational amplifiers through the first and second isolation diodes connected by the same electrodes, are connected to the input of the third time of the master RC circuit, the output of which through the third separation diode is connected to the single junction emitter transistor pulse generator connected through the fourth

5 and fifth isolating diodes connected by the same electrodes to the outputs of the first and second RC circuits, respectively; the other terminals of the first, second, and third capacitors of the driving RC circuits are connected to one DC power line to which one of the bases is connected single junction transistor of the pulse generator through the fifth current-limiting resistor, another power base of which is connected via the sixth current-limiting resistor to the common output of the ballast resistor and the zener diode of the voltage divider and through the sixth

current limiting resistor - to the same electrodes of the sixth, seventh and eighth separation diodes, the other electrodes of which are connected respectively to the output electrodes of the first and second key transistor elements and the input electrode of the third key transistor element.