Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

зящего режима находится внутри ОНР. Заметим, что балластные звенья в измерительном блоке и исполни­ тельном механизме могут вывести регулятор из ОНР.

Остальные границы ОНР определяются диапазонами изменений параметров настройки блока. Эти диапазоны приведены выше:

Значительное увеличение диапазонов настройки по сравнению с блоком ЭР-62 достигнуто в блоке РП И пу­ тем разделения цепей заряда и разряда конденсатора СЗ в обратной связи. Границы, соответствующие диапа­ зонам изменения параметров настройки, нанесены пунк­ тиром на рис. 4-22.

в) КОНСТРУКЦИЯ БЛОКА

Формирующий блок РПИ выполнен в виде конструкции прямоугольной формы, закрыт сверху и снизу защитными кожухами. Весь формирующий блок состоит из пяти са­ мостоятельных монтажных блоков. Вид передней панели блока приведен на рис. 4-25. В ламповом монтажном бло­ ке на передней панели расположены лампа, гнезда с за­

монтажном блоке расположены сигнальные лампы Мень­

блок заключены в стальной корпус, имеющий застеклен­ ную крышку. Формирующий блок расположен над изме­ рительным. Габариты прибора 320X160X320 мм, масса 15 кг.

4-6. Ф О Р М И Р У Ю Щ И Й Б Л О К РП-2

Формирующий блок РП-2 имеет на входе токовый сигнал переменной полярности ± 5 ма, выход блока трехпозиционный релейный. Блоки РП-2 выполняют те же функции,

167

Рис. 4-25. Передняя панель блока Р П И .

что и блоки РПИ, но отличаются типами измерительных блоков, с которыми они работают, принципиальной схе­ мой и конструкцией. Изготавливаются блоки РП-2 Чебок­ сарским ЗЭИМ. Типы регулирующих приборов с этими блоками приведены в табл. 4-1. Функциональная схема блока приведена на рис. 4-26. Элементы схемы выполне­ ны в виде четырех модулей, расположенных на отдельных печатных платах.

Модуль усилителя МУ демпфирует и суммирует сиг­ нал ошибки с сигналом отрицательной обратной связи,

168

модулирует сумму этих сигналов, усиливает ее в двухкаскадном полупроводниковом усилителе. Модуль триггера МТ — трехпозиционный релейный элемент с изменяемой зоной нечувствительности и петлей гистерезиса. Модуль обратной связи МОС — апериодическое звено, собранное на /?С-элементах, через которое сигнал с выхода триггера

Выход

Рис. 4-26. Функциональная схема блока РП-2.

подается на вход в модуль усилителя. Цепи заряда и раз­ ряда этого звена разделены. Модуль питания МП обеспе­ чивает все элементы блока необходимыми номиналами питающего напряжения.

а) ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Упрощенная принципиальная схема блока приведена на рис. 4-27. Сигнал, поступающий с выхода измерительного блока, демпфируется с помощью цепочки R3-C1. Посто­ янная времени этой цепочки может изменяться с помо-

169

щью переменного сопротивления R3. На вход блока мо­ гут быть подключены другие источники токового сигнала (дифференциатор, динамическая связь и т. п.), которые подсоединяются через резисторы Rl, R2. Сумма сигналов через защитное сопротивление R4 поступает на модуля­ тор, образованный диодами Д1, Д2 и резисторами R5, R6, R7. С помощью резистора R7 мост балансируется при отсутствии сигнала на входе. Мост питается от генера­ тора переменного напряжения частотой 500 кгц, собран­ ного в модуле питания. С этого же модуля через конден­ сатор С2 подается напряжение прямоугольной формы ча­ стоты 50 гц, формируемое с помощью опорного диода ДЗ. Емкость p-n-перехода диодов Д1 и Д2 зависит от величи­ ны и направления приложенного к диодам напряжения. Поэтому напряжение 50 гц разбалансирует мост и напря­ жение 500 кгц, подаваемое на другую диагональ, прохо­ дит через разбалансированный мост. При этом амплиту­ ды сигнала 500 кгц одинаковы в оба полупериода сигна­ ла 50 гц. Сигнал с частотой 50 гц не пропускается конден­ сатором СЗ. Если на входе блока появляется напряже­ ние входного сигнала определенной полярности, то про­ исходит дополнительная разбалансировка моста и ам­ плитуда сигнала 500 кгц становится различной в различ­ ные полупериоды частоты 50 гц. Фаза этого сигнала оп­ ределяется полярностью входного сигнала. С модулятора через конденсатор СЗ напряжение поступает на вход по­ лупроводникового усилителя, собранного на транзисторе ПТ1 по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой усилителя служит трансформатор Тр2. Усиленный сигнал выпрям­ ляется однополупериодным выпрямителем, собранным на диоде Д4. Переменная составляющая с частотой 50 гц через конденсатор С6 подается на фазочувствительный транзисторный усилитель, собранный на транзисторе ПТ2. Напряжение с высокой частотой (500 кгц) на вход этого каскада не поступает: оно отфильтровывается цепочкой C4-R9. Питание цепи эмиттер — коллектор каскада осу­ ществляется от выпрямительного моста В. Нагрузкой каскада являются управляющие обмотки 3—4 магнитных усилителей МУ1, МУ2. В зависимости от фазы сигнала на базе ПТ2 изменяется направление тока в управляющих обмотках. Таким образом, "модуль усилителя в целом имеет на входе и выходе сигналы постоянного напряже­ ния. Наличие модулятора и демодулятора приводит к су­ щественному уменьшению дрейфа усилителя.

171

Управляющая обмотка магнитного усилителя распо­ ложена в модуле триггера. Модуль триггера состоит из магнитного усилителя, охваченного положительной об­ ратной связью, с тиристором на выходе. Два магнитных усилителя собраны на четырех пермаллоевых сердечни­

бочими) обмотками усилителя. При появлении импульсов определенной полярности на обмотке 3—4 индуктивное сопротивление одной из включенных навстречу обмоток 1—1 и 2—2 изменяется и между средними точками 2'—V обмоток появляется разность напряжений. Под действи­ ем этой разности открывается один из тиристоров Т1 или Т2. При этом выпрямленное напряжение от обмотки 1—2—3 трансформатора ТрЗ подается на один из зажи­ мов Б или М. Появление напряжения между зажимами МО или БО приводит к срабатыванию исполнительного усилителя, управляющие обмотки которого подсоедине­ ны к этим зажимам, и к перемещению двигателя испол­ нительного механизма. Одновременно с появлением на­ пряжения на выходных зажимах блока загорается одна из лампочек Л1 или Л2, и разность напряжений подает­ ся на сигнальную обмотку магнитного усилителя МУЗ. Магнитные усилители МУ1 и МУ2 охвачены положитель­ ной обратной связью, которая выполнена на обмотках 5—6. При появлении напряжения между точками /'—2' через обмотку 5-—6 протекает ток, что приводит к еще большему отпиранию тиристора. Обмотки 7—8 служат для введения в блок зоны нечувствительности, изменяе­ мой с помощью резистора R8. На эти обмотки подается выпрямленное напряжение от обмотки 3—4 трансформа­ тора Тр. На магнитных усилителях имеются обмотки, не показанные на схеме, позволяющие от внешнего источ­ ника заблокировать порознь каждый из выходов блока

МО и БО.

Магнитный усилитель МУЗ расположен в модуле об­ ратной связи. Появление импульсов напряжения опреде­ ленной полярности вызывает разбаланс моста и появле­ ние напряжения на диагонали моста, образованной рези­ сторами RIO, R11 и неоновой лампой НЛ1.

Возникающее на диагонали напряжение (100 в) от­ крывает обе неоновые лампы НЛ1 и НЛ2, при этом на­ пряжение обратной связи, компенсирующее величину входного сигнала, появляется на входе в модулятор. Это

172

напряжение определяется величиной введенной части сопротивления R10 (ручка Импульс). Одновременно на­ чинается заряд конденсатора С5 через резисторы R12, R13, что приводит к дальнейшему возрастанию сигнала обратной связи. Если сигнал обратной связи уравновесит входной сигнал, то напряжение на входе модулятора уменьшится. Это приведет к переключению триггера и напряжение на сигнальной обмотке МУЗ исчезнет. Обе неоновые лампочки погаснут, что сразу приведет к исчез­ новению некоторой доли напряжения на входе блока, которая определяется падением напряжения на резисто­ ре R10. Неоновая лампа НЛ1 служит для предотвраще­ ния разряда конденсатора через резисторы RIO, R11. Конденсатор С5 начнет разряжаться через резистор R14, что также приведет к дальнейшему уменьшению сигна­ ла обратной связи.

6) ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОНР

Как и для блока РПИ, коэффициент пропорционально­ сти регулятора определяется выражением

ханизма при включенном реле; а — коэффициент приве­ дения сигнала обратной связи к входу в регулятор а » 5 .

Для блока РП-2 за 100% входного сигнала (хв) при­ нимается токовый сигнал 5 ма (он соответствует сигналу по напряжению 2,5 в). Диапазон изменения величины Т3а для блока составляет 0,4—5 сек/% входного сигнала. Полное напряжение, подаваемое в цепочку обратной свя­ зи, приведенное к входному сигналу, равно 0,2. Для ис­ полнительного механизма с временем полного перемеще­ ния 30 сек значение kp может быть определено из выра­ жения ftp ж Гз/6.

Структурная схема блока не отличается от структурной схемы блока РПИ, т. е. блок представляет собой трехпо-

173