Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

е) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ БЛОК И-П2

Измерительный блок И-П2, подобно блоку И-ІУ-62, слу­ жит для алгебраического суммирования сигналов четы­ рех датчиков переменного тока (диференциально-транс- форматорных или ферродинамических).

Рис. 4-15. Принципиальная электрическая схема блока И-П2.

Алгебраическая сумма сигналов датчиков суммиру­ ется с сигналом задания. Полученный сигнал ошибки усиливается в полупроводниковом усилителе и поступа­ ет на вход формирующего блока РП-2. Принципиальная схема измерительного блока с четырьмя дифференциаль­ но-трансформаторными датчиками приведена на рис. 4-15. Сигнал каждого из датчиков может быть введен

143

тырех датчиков соединены последовательно. В случае, если к измерительному блоку подключено меньшее ко­ личество датчиков (один, два или три), питание датчи­ ков осуществляется от других выводов вторичной об­ мотки Tpl с соответственно меньшим напряжением. На­ грузкой вторичных обмоток дифференциально-трансфор­ маторных датчиков являются резисторы Rl—R4. Доля напряжений с этих резисторов определяется положения­ ми их движков. Сумма напряжений всех четырех датчи­ ков суммируется с сигналом задатчика. Напряжение по­ следнего образуется в схеме моста переменного тока. Мост питается от вторичной обмотки / трансформатора ТрЗ. Первичная обмотка этого трансформатора подклю­ чена к сети 220 в. Напряжение, снимаемое с диагонали моста, может изменяться с помощью движков перемен­

менного напряжения. Первый каскад усилителя собран на транзисторе 77 по схеме с общим коллектором. Пи­ тание цепи эмиттер — коллектор осуществляется выпрям­ ленным напряжением от вторичной обмотки / / транс­ форматора ТрЗ. Нагрузкой каскада является первичная обмотка трансформатора Тр2, в котором происходит также усиление сигнала по напряжению. Со вторичной обмотки трансформатора Тр2 сигнал переменного на­ пряжения поступает на фазочувствительный выпрями­ тель, собранный на двух транзисторах Т2 и ТЗ. Нагруз­ кой выпрямителя является цепочка C2-R8-R9. На кон­ денсаторе С2 осуществляется сглаживание пульсирую­ щего выпрямленного напряжения. Доля выпрямленного напряжения с резистора R9 поступает на вход формиру­ ющего блока РП-2. Переключающее напряжение на фазочувствительный выпрямитель подается от обмотки //У трансформатора ТрЗ. Для согласования фазы этого напряжения с напряжением вторичной обмотки Тр2

144

ж) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ БЛОК И-С2

Измерительный блок И-С2, подобно блоку И-2С-62,

пряжение фильтруется на конденсаторе С1 и резисторе R5 и стабилизируется опорным диодом Д2. В зависимо­ сти от температуры и типов термометров сопротивления изменяются применяемые резисторы R1 и R4. Напря­ жение небаланса моста поступает на обмотку управле­ ния магнитного усилителя МУ. Величина поступающего напряжения регулируется с помощью переменного ре­ зистора R6, которое определяет коэффициент усиления (чувствительность) блока. Обмотка управления охваты­ вает все четыре сердечника, на которых собран магнит­ ный усилитель. Обмотка подмагничивания 2—2 питает­ ся однополярными импульсами с частотой 50 гц, кото­ рые образуются при однополупериодном выпрямлении переменного напряжения с той же вторичной обмотки/ трансформатора Тр. После фильтрации постоянная и переменная составляющие напряжения поступают на обмотки подмагничивания. Благодаря их встречному включению переменные магнитные потоки, вызванные переменной э.д. с. в обмотках подмагничивания, взаим­ но компенсируются и э. д. с. во вторичных обмотках не появляется. Необходимый для работы МУ режим насы­ щения сердечников создается за счет постоянной состав­ ляющей в обмотках подмагничивания. Величину токов во встречно-направленных обмотках подмагничивания

можно изменять с помощью резистора R7, который яв­ ляется корректором блока. Резистор R8 определяет ди­ апазон действия корректора. При появлении постоянно­ го напряжения на сигнальной обмотке поток в двух сер­ дечниках возрастает, а в двух других уменьшается. При

этом соответственно увеличиваются или уменьшаются амплитуды токов через резисторы R9 и R10, На конден­ саторе С2 появляется напряжение, полярность которого зависит от полярности сигнала на сигнальной обмотке. Это напряжение подается на формирующий блок РП-2. Для устойчивой работы МУ охвачен отрицательной об­ ратной связью, собранной на обмотке 3—3. Величина связи, определяющая необходимый коэффициент усиле­ ния МУ, устанавливается сменным резистором R11.

Передаточная функция блока вместе с датчиками может быть приближенно записана в виде выражения

146

э) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ БЛОК И-Т2

Блок И-Т2 суммирует сигнал, поступающий от термо­ пары с сигналом задания, и усиливает его; принципи­ альная схема приведена на рис. 4-17.

V PHC. 4-17. Принципиальная электрическая 777 схема блока И-Т2.

пряжение от стабилизированного источника питания. Напряжение разбаланса моста суммируется с э.д. с. тер­ мопары и подается на управляющую обмотку магнит­ ного усилителя МУ. В блоке И-Т2 МУ идентичен МУ блока И-С2. Переменный резистор R2 является задатчиком регулятора. Резистор R6 служит для изменения чувствительности блока.

Блок И-Т2 отличается от блока И-С2 наличием двух ступеней стабилизации питания измерительного моста (в блоке И-С2 одна ступень стабилизации). Стабилиза­ тор собран на опорных диодах Д2 и ДЗ. Резистор из медной проволоки RM устанавливается в коробке холод­ ных спаев термопары и служит для компенсации темпе­ ратуры холодных спаев. Значения сопротивлений, уста­ навливаемых в измерительном мосте, а также сопротив­ ление резистора RM выбираются в зависимости от типа применяемой термопары и значения регулируемой тем­ пературы.

суммируются с заданными коэффициентами сигналы от одного до четырех датчиков тока. Сумма сравнивается с сигналом задания и преобразуется в переменное на­ пряжение, которое подается на вход формирующего блока. Суммирование сигналов постоянного тока от че­ тырех датчиков постоянного тока и задатчика осущест­ вляется на управляющих обмотках 4—4+7—7 магнит­ ного усилителя МУ, собранного на четырех магнитопроводах. Управляющие обмотки охватывают четыре магнитопровода. Изменение коэффициентов при суммиро­

токов в этих обмотках осуществляется с помощью пе­ ременных резисторов R5 (задатчик) и R7 (корректор).

148

Их диапазоны действия определяются сменными рези­ сторами R6 и R8. Питание цепи задатчика и корректора осуществляется от вторичной обмотки / трансформато­ ра Тр. Напряжение с вторичной обмотки выпрямляется диодом Д1 и сглаживается фильтром C1-R11. Двухсту­ пенчатая стабилизация напряжения осуществляется с

Рис. 4-18. Принципиальная электрическая схема блока И-У2.

помощью опорных диодов Д2, ДЗ. Вторичная обмотка /—/—МУ питается от трансформатора Тр. При балан­ се входных сигналов величины падений напряжений на резисторах R9 и R10 одинаковы и напряжение на кон­ денсаторе С2 отсутствует. При нарушении баланса маг­ нитное сопротивление в двух магнитопроводах уменьша­ ется и амплитуды импульсов тока через один из рези­ сторов R9 или R10 увеличиваются. При этом появляет­ ся напряжение на конденсаторе С2, которое подается на

149

вход блока РП-2. Как и в других типах измерительных блоков, в МУ блока И-У2 имеется отрицательная об­ ратная связь, собранная на обмотке 3—3 МУ. Переда­ точная функция блока по каждому из входов прибли­ женно может быть выражена в виде

4-4. ФОРМИРУЮЩИЙ БЛОК ЭР-62

Блок ЭР-62 является формирующим блоком регулято­ ров РПИК . Он воспринимает сигнал одного из измери­ тельных блоков, описанных в предыдущем параграфе, и усиливает этот сигнал. На выходе блока установлен трехпозиционный релейный элемент. Усилитель и реле охвачены обратной связью. Формирующий блок через исполнительный усилитель управляет исполнительным механизмом. В скользящем режиме (см. § 3-2) формиру­ ющий блок вместе с исполнительным механизмом при­ ближенно реализуют ПИ-закон регулирования.

а) ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Принципиальная схема формирующего электронного блока ЭР-62 приведена на рис. 4-19. Он состоит из двухкаскадного электронного усилителя, собранного на лам­

рительного блока подается на вход электронного блока через зажимы 14—15. На входе блока установлен фильтр R1-C1. Левая половина лампы Л1 работает в ре­ жиме катодного повторителя; ее нагрузкой является ре­ зистор R4 и часть резистора R3. Анодное питание левой половины подается от вторичной обмотки IV трансфор­ матора Tpl. Дополнительное сеточное смещение для настройки рабочего режима лампы обеспечивается на­

150