Zapojenie impulznej elektronickej spatnej vazby pre nespojité trojpolohové impulzné elektronické regulátory

Číslo patentu: 238304

Dátum: 01.10.1987

Autori: Oravec Rudolf, Petrovič Jozef

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Predmet vynálezu sa týka oboru automatizácie technologických procesov. Vynález rieši nový sposob zapojenia elektronickej spatnej vazby nespojitých trojpolohových elektronických regulátorov. Podstata spočíva v tom, že zapojením elektronickej spatnej vazby podľa priloženej schémy, dosahujú sa na výstupe z regulátora veľmi krátke ovládacie impulsy, pomocou ktorých sa akčný člen prestavuje v mimoriadne krátkych krokoch (impulzoch), čím sa funkcia nespojitého regulátora približuje k funkcii regulátora spojiteho, pre ktorú sú charakteristické vysoké kvalitatívne parametre a široká oblasť využitia. Predmet vynálezu je možné uplatniť v rozných priemyselných prevádzkach, kde pri automatizácii technologických procesov pomocou nespojitých regulátorov sa nedosahujú požadované kvalitatívne parametre, jednak pri výrobe nespojitých regulátorov nových, čo umožňuje viacnásobné zníženie investičných i prevádzkových nákladov na každý regulačný obvod, kde namiesto spojitého regulátora sa uplatní regulátor nespojitý s impulznou spatnou vazbou podľa vynálezu.

Text

Pozerať všetko

vynález sa týka zapojenia ímpulsnej elektronickej spätnej väzby pre nespojité trojpolohová inpulzné regulatory.V súčasnosti u nás vyrábané trojpolohové elektronické impulzné regulatory určené k ovládaniu elektrických servomotorov sú za účelom skvalitnenia regulačných vlastnosti vybavené bud pevnou alebo spozdujúcou elektronickou spätnou väzbou. I napriek tomu je však nasadenie trojpolohových elektronických regulátorov obmedzené. Pre regulované sústavy u ktorých je pomer doby prieťahu k dobe nábehu Tu/Tnväčěi ako 0,2 t.j. pre sústavy rýchle alebo sústavy s veľkým zosilnením /regulácia tlaku, prietoku, hladiny/ je nutné použiť bud spojitý regulátor /elektronický, pneumatický alebo hydraulický/, pripadne kvalitnejší neepojitý regulátor 2 dovozu. V oboch prípadoch sa jedná o regulatory s lepšimi kvalitatívnymi parametrami avšak približne 5 až 10 násobne drahšími, čo platí nielen o regulátore samotnom ale i o celom regulačnom reťazci.Tieto nedostatky odstraňuje predmet vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že neepojitý trojpolohový impulzný elektronický regulátor je doplnený impulznou elektronickou spätnou väzbou podľa zapojenia v priloženej schéma. Impulzná elektronická spätná väzba pozostáva z impedančného prevodnika, spinacich prvkov, potenciometrov a odporov. Ako z priloženej schémy vyplýva,je krajný vývod prvého potenciometra l spojený s prvým vývodom prvého odporu 2 A, dalej s prvým vývodom druhého potenciometra 3 L a so vstupom prvého spinacieho prvku 4 A. Druhý vývod prvého odporu 2 A a druhý vývod druhého potenciometra 3 A sú spojené jednak s ímpedančným prevodníkom 5, jednak s prvým vývodom piateho potenciometra 7 a jednak cez merací obvod 8 s bežcom piateho potenciometra 7. Druhý vývod piateho potenciometra 7 je zapojený spoločne na bežec a prvý vývod štvrtého potenciometra 6. Druhý vývod štvrtého potenciometra 6 je spojený a druhým vývodom tretieho potenciometra 3 B, dalej s druhým vývodom druhého odporu 2 B a tiež S impedančným prevodníkom 5, pričom prvý vývod druhého odporu 2 B, 230 304prvý vývod tretieho potenciometra 3 B a vstup spínacieho prvku 4 B je spojený s krajným vývodom prvého potenciometra l. Bežec prvého potenciometra 1 je pripojený na kladný pől zdroja /4/ a záporný pól zdroja /-/ je pripojený k impedančnámudprevodniku 5.Vyššie popísané zapojenie impulznej elektronickej spätnej väzby umožňuje dosiahnuť na výstupe s nespojitáho elektronického regulátora veľmi krátke ovládacie impulzy /0,2 2 sec/ nastavovaná podľa druhu a sosilnenia regulovanej sústavy. Inpulzovanín dochádza k postupnému prestavovaniu akčného člena v krátkych krokoch / impulzoch /, čím sa funkcie nespojitého trojpolohovho regulátora pribliłuje k funkcii regulátora spojitáho.K výhodám nespojitóho trojpolohováho elektronického regulátora s iapulsnou epätnou väzbou patrí predovšetkým to, že ako I samotný regulátor,tak i celý regulačný obvod v ktorom je takyto regulátor použitý je jednoduchý, lacný, vysoko spoľahlivý, nenáročný na obsluhu a údršbu s minimálnou spotrebou elektrickej energie. S rovnako dobrými výsledkami sa dá poučiť pre sústavy pomalé ako aj pre sústavy rých 1 c.Z uvedenáho vyplýva, že regulátor sa dá prispôsobiť i k reguloveným sústavám a predímenzovaným regulačný orgánom, čo je najmä v súčasnosti pri veľkom sušení sortimentu vyrábaných regulačných ventilov mimoriadne aktuálne. Regulátor mimoriadne dobre vyhovuje sústavám s pravidelným alebo nepravidelným kmitanín regulovanej veličiny /napr. pri regulácii podtlaku v spaľovacej komore, tlaku vzduchu pod rošton spalovenského kotla a pod./. Regulátor s impulsnou spáanou väzbou je.s viacerými výhodani možné využiť pri regulácii tlakov a teplot v redukčných staniciach,Íkde regulátor nahradí v súčasnosti používaná ragulátory hydraulické. Regulátor sa môže tiež uplatniť pri regulácii výkonu turbíny v závislosti od tlaku pary v parovodnej sieti, kde zároveň môže plniť i funkciu ochrany turbíny alebo iného spotrebiča pary pred prudkým zvýšením alebo znížením tlaku/výkonu/ kotlov najmä tých, ktoré sú určená k spaľovaniu menejhodnotnýeh palív a odpadu. Z dalších výhod regulátorov s impulznou spätnou väzbou je nočné spomenúť, že regulátor je možné pripojiť ku ktorémukoľvek v súčasnosti vyrábanému elektrickámu servomotoru /uonsoią HODACT VARIANT, mImctlV, ako aj to, že použitie regulátora v regulačnom obvode podstatne znižuje investičné i prevádzkové náklady.Zapojenie impulznej elektronickej spätnej väzby podľa vynálezu je znázornená na.priloženej schéma. Impulznú elektronickú spätnú väzbu tvori prvý /nulovaci/ potenciometerl ktorý slúži k vyváženiu impedančného prevodnikaäg /Impedančný prevodnikä pozostáva z diferenciálneho zosilňovače a dvojice tranzistorov MOSFET so symetrickým výstupom a služi k prispôsobovaniu výstupného signálu k signálu z meracieho obvodu§ K vyhodnocovaniu meranej veličiny sa používa merací obvod§v danom pripade obvod magnetoelektrický s otočnou cievkou. Prvý spínaci prvok §§a druhý opínaci prvok łg môže byť vytvorený tyristorom alebo relé/ V danom prípade relé RP 92/ slúžia k zavedenia signálu spätnej väzby na vstup meracieho obvodu 8. Prvý odporg§, druhý odpor gg,druhý p 0 tenci 0 meter§§J tretí potenciometerä§, štvrtý potenciometer§a piaty potenciometer 7 slúžia k nastavovaniu vplyvnootiFunkcia impulznej elektronickej spätnej väzby je nasledovná Po vzniku regulačnej odchýlky uvedie sa do činnosti klopný obvod ovládajúci servomotor. Súčasne v závislostí od smeru regulačnej odchýlky dochádza i k zopnutiu prvého spínacieho prvku ł§alebo druhého spínecíeho prvkug§ Tým sa dostáva na vstup meracieho obvodu§ napätie opačnej polarity, pôsobiace proti zmyslu regulačnej odchýlky danej signálom z impedančného prevodnikaž Hodnota napätia pôsobiaceho proti zmyslu regulačnej odchýlky je daná vhodným nastavením druhého potenciometra 3 A alebo tretieho potenciometraâ§. Prvý odporg§ a druhý odporŤž§spolu s prvým potencimetroml 1 úžía k vyváženiu impedančného prevodníka§/k nastaveniu nulověho napätia/. Základné /hrubé/ nastavenie vplyvnosti spätnej väzby /dĺžka impulzu/-sa prevádza pomocou štvrtého potenciometra §a jemné nastavenie pomocou piateho potenciometra 1 V dosledku pôsobenia spätnej väzby se ukazovateľ regulačnej odchýlky dostáva späť do pásma necitlivoeti, tým sa vypína z funkcie klopný obvod a súčasne dochádza k prerušeniu pôsobenia impulzu spätnej väzby. Dĺžka impulzu je okrem nastavenia neotavovacích prvkov ovplyvnená tiež veľkosťou regulačnej odchýlky. To znamená,že so zväčšovanim regulačnej odchýlky sa ovládacie impulzy predlžujú a opačne.Nespojítý trojpolohový impulzný regulátor, ktorého spätná väzba pracuje na základe popisovaného principu bol v praxi odskúšaný. Veľmi dobré výsledky sa dosiahli pri regulácii podtlaku V spaľovacej komore kotlov pre spaľovanie odpadu.v konkrétnom prípade podtlak kolisal vplyvom nepravidelného horenia odpadkov od 30 do 70 Pa. Na tieto zmeny však regulátor nereagoval vzhľadom na vhodné nastavenie pásma necitlivosti. Všetky väčšie poruchy regulátor vyreguloval pomocou l - 3 impulzov. Regulovaná sústava vzhľadom na znač-u ne predímenzovaný ventilátor mala okrem toho mimoriadne veľké zosilnenie, bola veľmi rýchla a za normálnych okalností by takýto obvod musel byť vybavený spojitým regulátorom.V dalšom prípade bol regulátor skúšaný v obvode regulácie hladiny v núdzovom kondenzátora pary. Núdzový kondenzátor pracuje v pripade odstavenia turbiny V spalovenskej prevádzke a jeho výkon je značne premenlivý podľa okamžitého výkonu kotlov a ich počtu v prevádzke. Regulačný ventil, regulujúci odtok kondenzátu z kondenzátora musi byť dimenzovaný na maximllny výkon, čo však pre účely automatickej regulácie je veľkiu nevýhodou najmä ked obsah kondenzátu v kondenzátore je veľmi malý. Pri nižších výkonoch totiž už i veľmi krátky impulz pre otvorenie regulačného ventilu spôsoboval veľké prereguľovaníe. I v tomto prípade sa regulát 3 r s novou činnosťou spätnej väzby mimoriadne dobre uplatnil. Udržoval hladinu v kondenzátora v nastavených medziach vzhľadom na jeho schopnosť prispôsobovať dĺžku impulzu veľkosti regulačnej odchýlky. Z uvedeného vyplýva, že kvalitná funkcia regulátora nie je závislá od zaťaženia sústavy. V tretom pripade bol regulátor odskúšaný V mimoriadne náročnom obvode regulácie tlaku pary na vstupe do turbíny /25 MW/. V spalovenskej prevádzke pri spaľovaní odpadu sa totiž k udržaniú parametrov pary vedenej na turbinu vypomáha prídavným ušľachtilýmąpalivom / plynom alebo mazutom /. Snuhou prevádzky však je čo najviac obmedziť spaľovanie ušľachtilého paliva resp. ho celkom vylúčiť.

MPK / Značky

MPK: G05B 11/18

Značky: nespojité, impulznej, elektronické, regulátory, spätnej, impulzné, trojpolohové, elektronickej, zapojenie, väzby

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/8-238304-zapojenie-impulznej-elektronickej-spatnej-vazby-pre-nespojite-trojpolohove-impulzne-elektronicke-regulatory.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zapojenie impulznej elektronickej spatnej vazby pre nespojité trojpolohové impulzné elektronické regulátory</a>

Podobne patenty