рающее напряжение на базе Т4. Если на базу ТЗ пода
ется |
импульс, закрывающий транзистор ТЗ, то |
транзис |
||
тор |
Т4 откроется |
напряжением, подаваемым |
на |
его |
базу |
от делителя |
R8, R10. Проходя через резистор |
R12 |
|
коллекторный ток Т4 закроет транзистор ТЗ и в той ча сти полупериода, когда импульс на базе ТЗ исчезнет. Прямоугольное напряжение на обмотке / / / триггерного каскада управляет триодами Т5, Т6 выходного каскада. Если нет напряжения на выходе триггерного каскада, триоды Т5, Т6 заперты напряжением, поданным на их
базы |
от |
вторичных |
обмоток |
/ / / |
и IV |
трансформатора |
|||||||
Тр2 |
через диоды Д4—Д7 |
и резисторы R16, |
R17. |
Коллек |
|||||||||
торные токи |
транзисторов |
Т5 |
и |
Т6 — пульсирующего ха |
|||||||||
рактера, так как этот ток |
образуется |
однополупериод- |
|||||||||||
ным |
выпрямлением |
напряжения |
на |
диодах |
Д8—ДІЇ. |
||||||||
Напряжение |
на вторичных |
обмотках |
l u |
l l |
трансформа |
||||||||
тора |
ТрЗ открывает |
один |
из |
транзисторов |
|
Т5 |
или Т6. |
||||||
Второй триод при этом остается закрытым. |
В |
коллек |
|||||||||||
торной |
цепи |
транзистора |
появляется |
пульсирующий |
|||||||||
ток, проходящий через |
зажимы |
7, 8 |
или 8, |
9 |
на |
первич |
|||||||
ную обмотку исполнительного усилителя. Выходной кас
кад нагружен дополнительно первичной обмоткой |
транс |
|||
форматора Тр4. Питание |
трансформатора |
осуществля |
||
ется от вторичной обмотки / / |
трансформатора |
Тр2 че |
||
рез коллекторную цепь транзистора Т5. |
На вторичной |
|||
обмотке трансформатора |
Тр4 |
образуются |
две |
различ |
ных по амплитуде полуволны, одна из которых соответ ствует полупериоду открытого состояния Т5, а другая — закрытого. Амплитуда напряжения большей полуволны достаточна для зажигания неоновой лампочки НЛ, по этому в один из полупериодов, если на ТрЗ есть напря
жение, |
НЛ вспыхивает |
и емкость |
СЗ |
заряжается через |
|
резисторы R13, R14. Если изменяется |
фаза |
напряжения |
|||
на ТрЗ, |
то транзистор |
Т5 открыт |
в другую |
половину по |
|
лупериода, поэтому изменяется и полярность напряже ния на НЛ. Подбором резисторов R18, R19 можно до биться одинаковой постоянной времени заряда цепочки R14-C3 при различной полярности напряжений. Необхо димость в этом объясняется различной величиной по тенциала зажигания НЛ при различных направлениях приложенного напряжения. При наличии напряжения на ТрЗ транзистор Т5 в один из полупериодов всегда от крыт. При этом, однако, напряжение на зажимах 7, 8 может и не появиться, так как оно поступает на эти за-
162
жимы только в одну половину периода с вторичной об мотки / / / трансформатора Тр2, а на первичную обмотку Тр4 благодаря двухполупериодному выпрямлению на диодах Д12, Д13 напряжение может быть подано через Т5 в любую половину полупериода. Напряжение с кон денсатора СЗ поступает на сетку правой половины лам пы Л1. Это напряжение и напряжение сигнала ошибки всегда противоположны по знаку, поэтому по мере за рядки конденсатора СЗ напряжение на выходе лампово го каскада и, следовательно, всего блока исчезает. При
этом |
неоновая лампа |
гаснет, отключая резисторы R14, |
|||
R13 |
от конденсатора |
СЗ и |
конденсатор |
СЗ |
начинает |
разряжаться через резистор |
R9. Если за |
время |
разряда |
||
входной сигнал не стал меньше зоны нечувствительно сти, процесс повторится снова. Зона возврата триггера образуется благодаря тому, что падение напряжения на R12, запирающее триод ТЗ, при перебрасывании триг гера уменьшается, так как при этом изменяется нагруз
ка триггерного каскада. |
С помощью обратной связи |
с триггерного каскада на |
ламповый каскад изменяется |
зона возврата блока. Эта связь включена через конден
сатор С4 и сопротивление R7. Так как |
зона |
возврата |
|||
релейного элемента определяет время включения |
реле |
||||
(см. § 3-3), то таким образом с помощью |
сопротивления |
||||
R15 |
изменяется длительность |
импульса. |
|
|
|
6) ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОНР |
|
|
|
||
Структурная схема формирующего блока Р П И |
пред |
||||
ставляет собой трехпозиционный релейный элемент |
с зо |
||||
ной возврата, охваченный обратной связью. |
Обратная |
||||
связь |
формирующего блока |
регулятора |
Р П И Б |
имеет |
|
различные цепи заряда и разряда конденсатора и этим
отличается от обратной связи в |
регуляторах РПИК . |
||||
Особенности |
этих обратных |
связей |
рассматривались |
||
в § 3-3. Электрическая схема |
обратной |
связи блока Р П И |
|||
изображена |
на рис. |
3-11, в, |
а блока ЭР-2—на рис. |
||
3-11, а. Структурная |
схема |
блока |
Р П И отличается от |
||
структурной схемы ЭР-62 (рис. 4-21,6) только переда точной функцией цепочки обратной связи.
Основные |
технические |
характеристики |
|
Минимальная зона нечувствительности |
реле, |
приведен |
|
ная к входу блока |
2Ьм ин = Амин . мв |
120(0,6 % ) |
|
Максимальная зона нечувствительности |
Д л . а к с |
. . . .(6-т-10)Дм и н |
|
11* |
163 |
Входное сопротивление блока, Мом |
|
|
500 |
||
Зона возврата, |
2т |
|
|
|
(0,15ч- |
Нестабильность |
нуля при |
колебаниях напряжения |
сети |
0,3)A |
|
|
|||||
в пределах 220^30 s> м в |
|
|
120 |
||
Нестабильность |
нуля при изменении |
температуры в пре |
120 |
||
делах 20 І ™ °С, мв |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
Диапазон изменения постоянной времени разряда |
кон |
2 000 |
|||
денсатора |
(С3 /?9 ), сек |
|
|
|
|
Максимальное |
напряжение обратной |
связи с, в . . |
. . |
20(100 % ) |
|
Управляющее напряжение |
на выходе блока, в . . |
. . |
24 |
||
Максимальная |
выходная |
мощность, |
вт |
|
8 |
За базовый сигнал на входе в блок принято постоян ное напряжение 20 в (это напряжение соответствует максимальному значению сигнала обратной связи на выходе реле, приведенному к входу блока).
Уравнение движения блока, как следует из § 3-2, су щественно зависит от того, в каком режиме работы он находится: в режиме постоянной скорости или в сколь зящем. Частотные характеристики регулятора и грани цы между этими двумя режимами могут быть рассчи таны исходя из уравнений, приведенных в § 3-2, 3-3. По вторим основные соотношения этих параграфов, приме нительно к блоку РПИ . Передаточная функция блока
" л - М - * . ( • + £ ) •
Значения kp и Ги определяются с помощью формулы (3-28). В обозначениях, используемых в схеме на рис. 4-24, параметры в формуле (3-28) можно рассчитать из следующих соотношений:
T 3 =
Ra
1
. . ^13 -Т~ Rli
1; Tp = R9Cs.
164
Подставив эти значения в (3-28), получим формулы для параметров блока в виде
у |
_ |
+ Ru) |
С3 |
кр |
— |
~ |
> |
*и.м
Вблоке Р П И установлены номиналы элементов
С 3 = 10 мкф;
R U = (0 — 2,5) Мом;
R L 3
R9
•= (2,2 — 6,8) |
Мом. |
= (0,1 — 100) |
MOM. |
Поэтому при применении исполнительного |
механиз |
|
ма с временем полного перемещения |
Тим = 30 |
сек |
kp = 0,73^-3; |
|
|
7\і ~ Т Р = C S R 9 = |
\0Rg. |
|
С помощью ручки Импульс, как следует из § 3-3, мо жно уменьшить зону возврата релейного элемента, при этом частота пульсаций в скользящем режиме возра стает. Величину изменения зоны возврата реле можно подсчитать по формуле (3-31):
|
|
\ # 9 + #15 |
#13 + #14 |
+ #16 / |
|
|
Частотные |
характеристики |
балластного |
звена |
|||
W W (А,і®) |
рассчитываются по формулам (1-19)^(1-20). |
|||||
В скользящем |
режиме <7і = ^ Р е л е , |
£72 = 0, |
значение &Р еле |
оп |
||
ределяется из (3-29). |
|
|
|
|
||
Найдем |
ОНР блока. В соответствии |
с § 3-2 |
одной |
из |
||
возможных границ ОНР является граница скользящего режима. Для нахождения этой границы воспользуемся,
как и для блока ЭР-62, условием |
( 3 - 3 ) у < Д 7 5 . Значение |
||||
со |
|
|
|
|
|
Y для структурной схемы блока Р П И |
приведено в фор- |
||||
муле (3-29). Подставив значение |
у из (3-29) в условие |
||||
(3-3) |
и воспользовавшись |
(3-28), |
получим неравенство: |
||
|
A hl^L A Vl |
< |
0,75. |
|
|
Примем в соответствии с ГОСТ 7191-69 |
параметры |
||||
входного гармонического сигнала |
(см. §1-2) |
А = 0,1 Q = |
|||
= 3,7. |
Пусть применяемый |
исполнительный |
механизм |
||
165
имеет полное время перемещения 7'и .м = 30 сек. Подставив
эти |
значения |
в неравенство, |
получим |
выражение для |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Т |
границы |
скользящего |
режима |
в |
виде |
— - ~> 9,7. |
||
|
Такое |
же |
неравенство было |
|
kp |
||
|
найдено и из условия |
||||||
границы |
скользящего |
режима |
блока |
ЭР-62 (кривая / |
|||
на |
рис. 4-22). |
|
|
|
|
|
|
Проверим, находится ли граница скользящего режи ма в ОНР блока. Основной параметр балластного звена
s из (3-29) определяется |
формулой |
|
||
=•_. я 7р \ |
2 / _ |
я |
7\ |
|
8 |
Т * Л і Л + Q » |
8 |
kpTl{.Mc8pAV\+Q2 |
|
Примем |
для |
определенности |
Ь = 1%=0,01; т = 0,2. |
|
(Остальные значения приведены выше.) На конденсатор СЗ подано через R13, R14 полное напряжение обратной связи. Изменение kp достигается изменением величины Т3, а не делением напряжения обратной связи потенцио
метром. Поэтому в блоке РП И |
всегда б р = 1 . Следова |
||||||||
тельно, на границе скользящего |
режима |
|
|
||||||
|
~ |
я |
|
0,01-0,9 |
|
|
|
|
|
|
s= |
—-9,7 |
|
|
|
=,0,003. |
|
|
|
|
|
8 |
|
30-0,1 ] / 3 , 7 2 + |
1 |
|
|
||
Модуль и фаза балластного звена на границе сколь |
|||||||||
зящего режима |
находятся |
с помощью формулы |
(1-20). |
||||||
Их значения |
соответственно |
|
|
|
|
||||
|
М б а л |
= |
|
|
|
|
|
|
|
Фбал = — |
arctg s Q |
• = — a r |
c t g = — Q ° 2 0 ' . |
||||||
Т |
б л |
|
s + |
l |
ё |
0,003+1 |
|
|
|
Эти значения |
гораздо |
меньше |
допустимых |
отклоне |
|||||
ний |
частотных |
характеристик |
|
регулятора |
по |
ГОСТ |
|||
7191-69. Допустимые |
отклонения |
при принятых |
нами |
||||||
условиях по ГОСТ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0 , 9 < М б а л < |
1,1; |
|
|
|||
|
|
|
- 1 5 ° < |
Фбал < + 1 5 ° . |
|
|
|||
Поэтому на границе скользящего режима блок нахо |
|||||||||
дится в ОНР и, таким образом, найденная граница |
сколь- |
||||||||
166