SU251651A1

SU251651A1 - NON-CONTACT RELAY CONTROLLER

Info

Publication number: SU251651A1
Application number: SU1179789A
Authority: SU
Original assignee: Ш. Ш. Клейман, Н. Н. Соломойченко , Н. С. Шептий; Научно исследовательский , опытно конструкторский институт автоматизации черной металлургии

Description

Известны бесконтактные релейные регул торы , использующие магнитные релейные усилители .Non-contact relay regulators are known that use magnetic relay amplifiers.

Предложенное устройство отличаетс от извест ых тем, что оно позвол ет повысить быстродействие и стабильность работы.The proposed device differs from the known ones in that it allows to increase the speed and stability of operation.

На чертеже дана принципиальна схема устрой ст1ва , где / - .первый магнитный усилитель с рабочими обмотками IWi и 2 - второй магнитный усилитель с рабочими обмотками 2Wi и 3 - мультивибратор; 4 - триггер с тиристорами 5 и 6; 7-8 - транзисторные реле; 9-10 - тр.анзистордые ключи; 11 - выходной блок; TI-TS - транзисторы; Д:-Дц - диоды и стабилитроны; - резисторы; Ci-€4, - конденсаторы; а, б, в, г - точки схемы .-.The drawing is a schematic diagram of the device, where / is the first magnetic amplifier with working windings IWi and 2 is the second magnetic amplifier with working windings 2Wi and 3 is a multivibrator; 4 - trigger with thyristors 5 and 6; 7-8 - transistor relays; 9-10 - tr. Anzistordye keys; 11 - output unit; TI-TS - transistors; D: -Dts - diodes and zener diodes; - resistors; Ci- € 4, - capacitors; a, b, c, d - points of the scheme .-.

Устройство ра-ботает следующим образом.The device works as follows.

Мультивибратор 3 переключает триггер 4 на тиристор.ах 5 н 6 -с помощью цепочек и RsCz. При этом на .рабочие обмотки усилителей 1 и 2 Через разделительные диоды поступает пульсирующее напр жение с .крутым передним фронтом и плавным спадом , ic выбросом напр жени в начале участка спада за счет перезар да емкостей Сз и Ci.Multivibrator 3 switches the trigger 4 on thyristor. 5 n 6 - with the help of chains and RsCz. At the same time, the working windings of amplifiers 1 and 2 through the separating diodes receive a pulsating voltage with a cool leading front and a smooth decay, ic voltage surge at the beginning of the decay section due to overcharging of Cz and Ci capacitors.

включены согласно цепи подключени обмоток (не показаны).included according to the winding connection circuit (not shown).

Условимс считать рабочим полупериодом питающего напр жени дл каждого из магнитных усилителей такой полупериод, при котором -срабатывает соответствующее полупроводниковое реле 7 или 8. Противоположный полупериод будем считать вспомогательным. Из схемы видно, что рабочий полупериод напр жени питани дл одного из магнитных усилителей будет всломогательным дл другого и наоборот.Let us consider the working half-period of the supply voltage for each of the magnetic amplifiers to be such a half-period at which the corresponding semiconductor relay 7 or 8 is triggered. The opposite half-period will be considered auxiliary. The diagram shows that the working half-period of the supply voltage for one of the magnetic amplifiers will be robust for the other and vice versa.

Напр жение питани на эмиттеры транзисторов TS и Тб полупроводниковых реле лостулает с коллекторов транзисторов Тз и Т только в рабочие полупериоды усилителей 1 и 2. Например, IB рабочий лолупериод дл усилител 2 напр жение питани лриложено к обмотке IWi, и лри этом открыт ключевой транзистор TS. Ключи 9 и 10 на транзисторах Т и Г4 необходимы дл исключени ложного срабатывани полупроводниковых реле в конце рабочего лолулериода от выброса напр жени в начале участка спада за счет перезар даThe supply voltage to the emitters of the TS and TB transistors of the semiconductor relays stops from the collectors of the Tz and T transistors only during the working half cycles of the amplifiers 1 and 2. For example, IB is the working loluperiod for the amplifier 2, the supply voltage is applied to the winding IWi, and the key TS is opened . Keys 9 and 10 on transistors T and G4 are needed to eliminate the false triggering of semiconductor relays at the end of the operating loulerode from voltage spikes at the beginning of the decay section due to overcharging

ем.костей Сз или С.em.kosti Sz or S.

Пусть результирующие ампер-витки управлени положительны. Через рабочие обмотки усилител / в рабочие полупериоды будут протекать импульсы тока и на резисторах нагрузширина которых пропорциональна величине результирующего сигнала, а максимальна ам1плитуда в режиме насыщени равна напр н ению |Питани . В течение .вспомогательного полуиериода по этим резисторам протекает ток иерезар да емк01сти Сз. По -резисторам нагрузки R-, и В течение вспомогательного и рабочего полупериода будут протекать только токи перезар дки емкости С.Let the resultant ampere-turn control be positive. Through the working windings of the amplifier / in the working half-periods, current pulses will flow and on the resistors the loads of which are proportional to the magnitude of the resultant signal, and the maximum amplitude in the saturation mode is equal to the voltage | During the auxiliary half-cycle, a resistor current and a capacitance C3 flow through these resistors. According to -resistors of the load R-, and during the auxiliary and working half-period only the recharge currents of the capacitor C will flow.

При отрицательных результирующих а.мпервитках управлени диаграмма сигналов противоположйа .In case of negative control results, the signal diagram is opposite.

Таким образом, ири положительных результирующих ампер-витках управлени импульсы напр жени между точками а и б по вл ютс только в рабочие лолуиериоды. При отрицательных результирующих ампер-витках такие импульсы по вл ютс между точками в и г.Thus, the positive resultant amp-turns of the control voltage pulses between points a and b appear only in the operating loluyeriods. With negative resulting ampere turns, such pulses appear between points at and.

При небольших результирующих ампер-витках управлени небольшие изменени последних вызывают значительные изменени амнлитуды имлульсов ,на резисторах 5 или Rs, что соответствует работе магнитных усилителей на начальном нелинейном участке своей характеристики . При дальнейшем увеличении результирующих ампер-витков управлени амплитуда импульсов напр жени остаетс неизменной , а щирина их увеличиваетс пропорционально сигналу управлени , что .соответствует работе усилител на линейном участке характеристики . Как расчеты, так и опыты показывают , что наклон кривой зависимости амплитуды импульса от сигнала управлени на начальном участке хар актеристики в 10-15 раз больше максимального наклона характеристики .магнитного усилител , определ ющей зависимость среднего з.начени напр же.ни на выходе от сигнала управлени при включении магнитного усилител ио о.бычной схеме с выходом на посто нном токе, фильтром и нолуп .роводниковым реле на транзисторах.With small resulting ampere-turns of control, small changes of the latter cause significant changes in the amplitude of the impulses, on resistors 5 or Rs, which corresponds to the operation of magnetic amplifiers in the initial non-linear part of their characteristic. With a further increase in the resulting amp-turns of control, the amplitude of the voltage pulses remains unchanged, and their width increases in proportion to the control signal, which corresponds to the operation of the amplifier in the linear portion of the characteristic. Both calculations and experiments show that the slope of the pulse amplitude versus control signal at the initial part of the characteristic is 10-15 times greater than the maximum slope of the magnetic amplifier characteristic, which determines the dependence of the mean value of the voltage on the output control when turning on the magnetic amplifier of a conventional circuit with a DC output, a filter and a transistor.

Эти обсто тельства используютс в предлагаемом регул торе. Если амплитуда импульса напр жени или fJ становитс больше напр жени Upg пробо стабилитро.на Дз или Дб, равного нанр жению срабатывани соответствующего реле напр жени , то открываетс транзистор Ге (или Tg) и упра.вл ющие токовые импульсы поступают на .выходной блок 11, формирующий выходное напр .жение соответствующей .нол рности.These circumstances are used in the proposed controller. If the amplitude of the voltage pulse or fJ becomes greater than the voltage Upg, the breakdown is stabilized on Dz or DB, equal to the response of the corresponding voltage relay, then the transistor Ge (or Tg) and the control current pulses go to the output unit 11 forming the output direction of the corresponding.

Регул тор настраиваетс таким образом, что если результирующие ампер-витки управлени , положительные или отрицательные, меньше ампер-витков обмотки задани зоныThe regulator is tuned in such a way that if the resulting ampere-turn control, positive or negative, is less than the ampere-turn winding of the zone setting winding

нечувствительности, то амплитуда импульса Uas или (Jgi меньше Lfpg, транзисторы TS или TQ не открываютс и на выходе блока 11 сигнал отсутствует.inactivity, the pulse amplitude Uas or (Jgi is less than Lfpg, the TS or TQ transistors do not open and there is no signal at the output of block 11.

Схема блока // может быть различной. Возможно построение схемы в виде моста на двух тиристорах, последовательно с резисторами нагрузки. Дл получени реверсивного выхода полезна нагрузка подключаетс вThe block diagram may be different. It is possible to build a circuit in the form of a bridge on two thyristors, in series with load resistors. To obtain a reverse output, the useful load is connected to

диагонали моста.the diagonal of the bridge.

Регул то р практически не обладает петлевой характеристикой, коэффициент возврата К S3 1; инерционность его определ етс только инерционностью магнитных усилителей, такThe regulator has practically no loop characteristic; the return coefficient K S3 1; its inertia is determined only by the inertia of the magnetic amplifiers, so

как ника1ких до.иолнительных инерционных фильтров дл выделени среднего значени в нем не содержитс . Кроме того быстродействие регул тора может быть увеличено повышением напр жени и частоты источника питающего напр жени .as before, additional inertial filters for extracting an average value are not contained in it. In addition, the speed of the controller can be increased by increasing the voltage and frequency of the power supply source.

Высока стабильность регул тора (iVo) объ сн етс тем обсто тельством, что в качестве рабочего участка выбран начальный .не .тинейный участок характеристики, работа ма.гнитного усилител на .котором отличаетс повышенной стабильностью.The high stability of the controller (iVo) is explained by the fact that the initial non-linear section of the characteristic is chosen as the working section, the work of the magnetic amplifier on which is distinguished by an increased stability.

Кажда рабоча обмотка усилителей регул тора зашунтирована цепочкой из последовательно .соединенных кремниевого стабилитрона и полупроводникового диода , что обеспечивает нормальную работу регул тора в случае по влени на обмотках управлени значительных ампер-витков, запирающих один из магнитных усилителей.Each working winding of the regulator amplifiers is shunted by a chain of successively connected silicon Zener diodes and a semiconductor diode, which ensures the normal operation of the regulator in the event of significant ampere turns on one of the magnetic amplifiers on the control windings.

Предмет изобретени Subject invention

Бесконтактный релейный регул тор, содержащий два магнитных усилител с двум рабочими обмотками каждый, диоды, стабилитроны , резисторы, тиристорный триггер, мультивибратор и два транзисторных реле и ключа , отличающийс тем, что, с целью .повышени стабильности и быстродействи устройства,A contactless relay controller containing two magnetic amplifiers with two working windings each, diodes, zener diodes, resistors, a thyristor trigger, a multivibrator and two transistor relays and a key, characterized in that, in order to increase the stability and performance of the device,

в нем одноименные рабочие обмотки магнитных усилителей, зашунтированные последовательно включенными диодами и стабилитронами , подсоединены через резисторы нагрузки и разделительные диоды соответственно к первому и второму выходам тиристорного триггера, а две разноименные обмотки магнитных усилителей подключены к транзисторным реле, к амиттеру каждого из которых подсоединены выходы ключей, св занных с выходами мультивибратора .the working windings of magnetic amplifiers of the same name, shunted by series-connected diodes and zener diodes, are connected through load resistors and separation diodes to the first and second outputs of the thyristor trigger, respectively, and the two opposite windings of magnetic amplifiers are connected to a transistor relay, each of which are connected to the amitter switches associated with the outputs of the multivibrator.

t: ::±:°Jt: :: ±: ° J