ЭЛЕКТРОННЫЙ РЕГУЛИРУЮЩИЙ И КОРРЕКТИРУЮЩИЙ ПРИБОР ТИПА РП2-П3


Электронные  регулирующие  и  корректирующие  приборы широко  используются  в  пищевой  промышленности  при разработке     локальных     автоматических     систем регулирования  различных  технологических  па­раметров, измеряемых первичными измерительными преобразователями с естественными выходными электрическими сигналами.

Регулирующие приборы типа РП2 работают в комплекте с электриче­скими исполнительными механизмами  постоянной скорости  и  формируют  совместно  с  ними  ПН-закон регулирования.

Формирующий  блок  выполнен  в  виде  конструкции  прямоугольной формы. Передняя панель регулирующего прибора РП2-П3  приведена  на  рис. 5.  Регулирующий  прибор конструктивно выполнен в виде двух блоков: формирующего и измерительного. На передней панели формирующего блока расположены сигнальные лампы Л1 и Л2 (Меньше и Больше), ручки  Скор.   связи   (R.13),   Время  интегр.   (R11), Импульс. (R10),    Демпфер    (R.5),    Корректор    (R7), Нечувствит.   (R.8). 















На  передней  панели  распо­ложена кнопка,   заторачивающая   вход   в   блок   при   его балансировке,  к зажимы для подключения вольтметра к входу магнитного усилителя блока  Контроль нуля.  Оба блока помещены в общий кожух, формирующий блок размещен над измерительным. Кожух снабжен застекленной крышкой с замком. Изготавливаются   блоки   РП-2   Чебоксарским   ЗЭИМ. Функцио­нальная схема блока приведена на рис.6. Элементы схемы выполнены в виде четырех модулей, расположенных на отдельных печатных платах. Модуль  усилителя  МУ  демпфирует  и  сумми­рует  сигнал ошибки  с  сигналом  от­рицательной  обратной  связи, 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 RС-элементах, через которое сигнал с выхода триггера подается на вход в модуль усилителя. Цепи заряда и раз­ряда этого звена разделены. 




















Модуль питания МП обеспечивает все элементы блока необходимыми номиналами питающего напряжения.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Принципиальная  схема  блока  приведена  на    рис. 7. Сигнал,  посту­пающий  с  выхода  измерительного  блока, демпфируется  с  помощью  це­почки  R3-С1.  Постоянная времени  этой  цепочки  может  изменяться  с  помощью переменного сопротивления -R3. На вход блока могут быть под­ключены   другие    источники    токового    сигнала (дифференциатор, ди­намическая связь и т. п.), которые подсоединяются через резисторы R1, R2. Сумма сигналов через защитное сопротивление R4 поступает на модулятор, образованный диодами Д1, Д2 и резисторами R5, R6, R7. С помощью рези­стора R7 мост балансируется при отсутствии сигнала  на  входе.   Мост  пи­тается   от   генератора переменного напряжения частотой 500 кГц, собран­ного в модуле питания. С этого же модуля через конденсатор С2 подается напряжение прямоугольной формы частоты 50 Гц, формируемое с помощью опорного диода Д3. Емкость р-п -перехода  диодов  Д1  и  Д2  зависит  от  величины  и направления приложенного к диодам напряжения. Поэтому на­пряжение 50 Гц разбалансирует мост и напряжение 500 кГц,  подаваемое на другую диагональ,  проходит через разбалансированный мост. При этом ам­плитуды сигнала 500 кГц одинаковы в оба полупериода сигнала 50 Гц. Сиг­нал с частотой 50 Гц не пропускается конденсатором С3. Если на входе блока появляется напряжение входного сигнала определенной полярности,  то происходит дополнительная разбалансировка  моста  и  амплитуда  сиг­нала  500  кГц становится различной в различные полупериоды частоты 50 Гц.   Фаза  этого  сигнала  определяется  полярностью входного  сигнала.  С модулятора через конденсатор  С3 напряжение   поступает   на   вход   полу­проводникового усилителя,  собранного на транзисторе ПТ1 по схеме с об­щим    эмиттером.    Нагрузкой    усилителя    служит трансформатор   Тр2.   Усиленный   сигнал   выпрямляется 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 С4-R9. Питание цепи эмиттер — коллектор каскада  осуществляется  от  выпрямительного  моста  Я.  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  напряжения. Наличие  модулятора  и  демоду­лятора  приводит  к   существенному уменьшению дрейфа усилителя.

Управляющая обмотка магнитного усилителя расположена в  модуле   триггера.   Модуль   триггера   состоит  из магнитного  усилителя,  охваченного  положительной   обратной связью,  с тиристором на выходе. Два магнитных усилителя собраны на четырех пермаллоевых сердечниках каждый. Обмотки 1—1 и 2—2 служат для питания магнитного усилителя.   Они  же  являются  выходными   (рабочими) 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'—1' обмоток появляется  разность  напряжений.  Под  действием  этой разности открывается один из тиристоров Т1 или Т2. При этом   выпрямленное   напряжение   от   обмотки   1—2—3 трансформатора Тр8 подается на один из зажимов Б или М. Появление напряжения между зажимами МО или БО приводит к срабатыванию исполнительного усилителя,  управляющие обмотки  которого  подсоединены  к  этим  зажимам,  и  к перемещению   двигателя   исполнительного   механизма. Одновременно  с  появлением  напряжения  на  выходных зажимах блока загорается одна  из лампочек Л1 или Л2, и разность  напряжений  подается  на  сигнальную  обмотку магнитного усилителя МУЗ.

Магнитные усилители МУ1 и МУ2 охвачены положительной обратной связью, которая выполнена на обмотках 5—6. При появлении  напряжения  между  точками  1'— 2'    через обмотку 5—6 протекает ток, что приводит к еще  большему отпиранию тиристора. Обмотки 7—5 служат  для введения в блок  зоны  нечувствительности,  изменяемой  с  помощью резистора R8.  На эти обмотки подается   выпрямленное напряжение  от  обмотки  3—4  трансформатора  Тр.  На магнитных усилителях имеются обмотки, не показанные на схеме, дозволяющие от внешнего источника заблокировать порознь каждый из выходов блока МО и БО.

Магнитный усилитель МУЗ расположен в модуле обратной связи.  Появление  импульсов  напряжения  определенной полярности  вызывает  разбаланс  моста  и  появление напряжения на диагонали моста, образованной резисторами R10, R11 и неоновой лампой НЛ1.

Возникающее на диагонали напряжение (100 в) открывает обе неоновые лампы НЛ1 и НЛ2,  при этом напряжение обратной   связи,   компенсирующее   величину  входного сигнала,   появляется  на  входе  в  модулятор.   Это напряжение  определяется  величиной  введенной  части сопротивления  К10  (ручка  Импульс),  Одновременно  начинается 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  МУ3 исчезнет.  Обе неоновые лампочки погаснут, что сразу приведет к  исчезновению  не­которой  доли  напряжения  на  входе  блока, которая определяется паде­нием напряжения на резисторе R10.  Неоновая  лампа  НЛ1  служит  для  предотвращения разряда   конденсатора   через   резисторы   R10,  R11. Конденсатор С5 начнет разряжаться через резистор R14, что также приведет к дальнейшему уменьшению сигнала обратной связи.

ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Для  блока  РП-2  за  100%  входного  сигнала   (хб) принимается то­ковый сигнал 5 ма, соответствует сигналу по напряжению 2,5 в. Диапазон изменения величины Т3a блока составляет 0,4—5 сек/% входного сигнала. Полное напряжение,   подаваемое  в  цепочку  обратной  связи, приведенное  к  входному  сигналу,   равно  0,2.   Для исполнительного    механизма    с    временем    полного перемещения 30 сек значение кр может быть опреде­лено из выражения кр = Т3/6

Время интегрирования Ти=Тр=R14С5

Диапа­зон изменения Ти = 2-500 сек

По  специальному  заказу  завод  увеличивает  емкость конденсатора С5 в блоке при этом максимальное значение постоянной   времени   увели­чивается   до   2500   сек. Структурная    схема    блока    представляет    со­бой трехпозиционный релейный элемент,  охваченный обратной связью. Основные технические характеристики блока

• Зона нечувствительности релейного элемента, % .......................... 0,2-1,2

• Зона возврата (Дмин - минимальная зона нечувствительности).....0,35Дмин

• Диапазон настройки времени демпфирования, сек......................... 1-10

• Выходное напряжение прибора, В ....................................................24В