SU457069A1 - Релейна система автоматического регулировани скорости - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области авто матического регулировани  и может быть использовано в аппаратуре точной магнитной записи , а также в других устройствах электроавтоматики .

Известные релейные системы автоматического регулировани  скорости, содержащие ключ, электродвигатель и тахогенератор, имеют меньшую точность как в установившемс , так и в переходном режимах работы.

Цель изобретени  заключаетс  в повышении точности работы системы.

В предлагаемой системе эта цель достигаетс  тем, что аиа содержит корректор и последовательно соединенные усилитель-ограничитель , генератор пилообразного напр жени , усилитель-преобразователь и электронное реле . Вход генератора пилообразного напр жени  соединен с первым входом корректора, второй вход которого подключен к выходу усилител -преобразовател , а выход - к допол1нительному входу электронного реле. Вход ключа соединен с выходом электронного реле.

На чертеже изображена электрическа  принципиальна  схема релейной системы автоматического регулировани  скорости.

Система работает следующим образом.

При включении питак ш,их напр жений двигатель 1 начинает вращатьс . На одном валу с двигателем 1 жестко закреплен синхронный

тахогенератор 2. Напр жение переменного тока тахогенератора, частота которого пропорциональна его оборотам и числу пар полюсов , подаетс  на вход усилител -ограничител , образованного операционным усилителем (ОУ) 3. Раз опол рное напр жение пр моугольной формы, снимаемое с выхода ОУ 3, подаетс  на вход генератора пилообразного напр жени , т. е. на базу разр дного транзистора 4.

Пусть обороты двигател  1 будут меньше номинальных (величина номинальных оборотов определ етс  напр жением уставки СУо на неинвертирующем входе ОУ 5). Тогда при поступлении на базу транзистора 4 полож:ительной пр моугольной полуволны напр жени  с выхода ОУ 3 транзистор 4 закрываетс , и конденсатор 6 зар жаетс  через резистор 7, формиру  пр мой ход пилообразного напр жени . В момент, когда на базу транзистора 4 поступает отрицательна  пр моугольна  полуволна напр жени  с выхода ОУ 3 через токоограничивающий резистор в, транзистор 4 открываетс , и конденсатор 6 с малой посто нной времени разр дитс  через переход коллектор-эмиттер насыщенного транзистора. Пилообразное напр жение с коллектора транзистора 4 подаетс  на инвертирующий вход ОУ 5 усилител -преобразовател , на неинвертирующий вход которого прикладываетс  отрицате ьное напр жение уставки Ug, снимаемое со средней точки делител  напр жени ,образованного резисторами 9 и 10. В момент, когда мгновенное значение вилообразного напр жени  меньше по абсолютной величине, чем величина напр жени  уставки, на выходе ОУ 5 -бздет отрицательный потенциал. Когда мгновенное значение лилообразного напр жени  превысит по абсолютной величине напр жение уставки, то на выходе ОУ 5 сформируетс  положительный импульс, длительность которого равна времени, в течение которого мгновенное значение пилообразного напр жени  превышает по абсолютной величине напр жение уставки.

Дл  повышени  крутизны фронтов выходных импульсов ОУ 5 последний охвачен гибкой положительной обратной св зью, образованной резистором И и конденсатором 12. Положительный импульс с выхода ОУ 5, пройд  через разделительный диод 13, выдел етс  на резисторе 14 и прикладываетс  к инвертирующему входу ОУ 15 электронного реле. При этом на выходе ОУ 15 установитс  отрицательное напр жение, которое сохран етс  и после окончани  действи  положительного импульса за счет вли ни  жесткой положительной обратной св зи, образованной резисторами 16 и 17. Далее отрицательное напр жение с выхода ОУ 15 через токоограничивающий резистор 18 прикладываетс  к переходу «база - эмиттер транзистора 19 ключа. Транзистор 19 открываетс  до насыщени , и все напр жение источника питани  прикладываетс  к  корю двигател  1. Скорость  кор  двигател  1 начнет увеличиватьс  и по истечении некоторого времени, определ емого величинами его электромеханической и электромагнитной посто нной времени, превысит номинальную. Тогда частота с выхода тахогенератора 2 увеличитс , а положительные и отрицательные полуволны с выхода ОУ 3 усилител -ограничител  уменьшатс . При этом амплитуда пилообразного напр жени , CHHiMaeMoro с обкладок конденсатора 6, не будет превышать по абсолютной величине напр жение уставки, и на выходе ОУ 5 исчезнут положительные импульсы.

Одновременно пр моуголыное напр жение, снимаемое с выхода ОУ 3, дифференцируетс  дифференцирующей цепью, состо щей из конденсатора 20 и резистора 21, и положительный продифференцированный импульс через разделительный диод 22 прикладываетс  к инвертирующему входу ОУ 23 корректора.

При этом на выходе ОУ 23 устанавливаетс  отрицательный потенциал, который поддерживаетс  за счет действи  жесткой положительной обратной св зи, организованной резисторамн 24 и 25. Так как резисторы 26 и 27 равны по величине и через них прикладываетс  к инвертирующему входу ОУ 28 корректора равные по величине и обратные по знаку напр жени  с выходов ОУ 23 и ОУ 3, то на выходе ОУ 28 будет отрицательный потенциал (дл  случа , когда скорость двигател  меньше номинальной) за счет наличи  небольшого положительного смещени , образованного резисторами 29 и 30. Когда с выхода ОУ 3 поступают отрицательные пр моугольные полуволны напр жени , а с выхода ОУ 23 - отрицательный потенциал, что имеет место при скорости двигател  больше номинальной, то на инвертирующем входе ОУ 28 по вл ютс 

отрицательные импульсы, а на его выходе - положительные, которые через разделительный диод 31 прикладываютс  к неинвертирующему входу ОУ 15, и на его выходе первым устанавливаетс  положительный потенциал.,

который поддерживаетс  положительной обратной св зью. При этом транзистор 19 закрываетс , а ток, вызванный э.д.с. самоиндукции , возникающей в индуктивности  кор  двигател  1, замыкаетс  через диод 32, предохран   коллектор транзистора 19 от перенапр жени . Двигатель 1 начинает тормозитьс , а частота тахогенератора 2 - уменьшатьс . В результате чего наступает момент, когда амплитуда пилообразного напр жени  снова

превышает величину напр жени  уставки.

Далее цикл работы регул тора повтор етс , аналогично описанному выше.

Предмет изобретени 

Релейна  система автоматического регулировани  скорости, содержаща  последовательно соединенные ключ, электродвигатель и синхронный тахогенератор, отличающа с  тем, что, с цельЮ повышени  точности работы системы, она содержит корректор н последовательно соединенные усилитель-ограничитель , генератор пилообразного напр жени , усилитель-преобразователь и электронное реле , вход генератора пилообразного напр женн  соединен с первым входом корректора, второй вход которого подключен к выходу усилител -преобразовател , а выход - к дополнительному входу электронного реле, причем вход ключа соеднйен с выходом электронного реле.