Блок формирователя импульсов УРМ-35Ф

Предназначен для преобразования напряжения DU рассогласования на его входе в пакет импульсов напряжения прямоугольной формы на выходе. В состав блока входят элементы питания, формирования импульсов «больше» и «меньше», а также генератор пилообразного напряжения ГПН (на рисунке не показан). Элементы питания включают в себя многообмоточный трансформатор TV 1, а также диоды, фильтры и стабилизаторы напряжения

Элементы формирования импульсов «больше» и «меньше» построены одинаково и включают в себя триггер Trl (Тг2) Шмитта на транзисторах VT 1, VT 3 (VT 2, VT 4), эмиттерный повторитель на транзисторе VT5 (VT6), стабилитрон VD7 (VD 8), тиристор VS 11 (VS 12) с управлением по аноду и выпрямитель UZ1 (UZ2). Указанные элементы имеют входы: общий с выводами 8в и 7в и раздельные, образованные диодом VD 6 (VD 5) и резистором R 4(R 5). На общий вход поступает напряжение DU рассогласования.

Рисунок14 - Принципиальные схемы формирователя УРМ-35Ф и усилителя УРМ-35УЗ

На раздельные входы с выхода генератора пилообразного напряжения ГПН поступает напряжение U_п с обозначенной на схеме полярностью.

Исходному состоянию схемы формирователя соответствует равенство активных нагрузок параллельно работающих СГ, при котором DU = 0. Под действием напряжения U_п транзисторы VT 1 и VT 2 закрыты. Поэтому открыты транзисторы VT 3 и VT 4, их выходные напряжения малы и недостаточны для пробоя стабилитронов VD 7 и VD 8. Резисторы R 22 и R 23 (имеют большое сопротивление) включены на стороне постоянного тока последовательно с вторичными обмотками трансформатора TV 1 блока УРМ-35Ф и уменьшают практически до нуля напряжения U_{вых1 и} U_вых2, поступающие на первичные обмотки трансформаторов TV 1 и Т V З блока УРМ-35УЗ.

Блок усилителя УРМ-35У

Предназначен для усиления импульсов напряжения, поступающих на его вход из формирователя импульсов УРМ-35Ф, имеет 5 модификаций, отличающихся типом серводвигателя, подключаемого к выходу усилителя. В качестве примера рассмотрим усилитель типа УРМ-35УЗ, предназначенный для управления серводвигателем постоянного тока напряжением 27 В с независимым возбуждением.

В состав блока усилителя входят элементы питания и элементы импульсов «больше» и «меньше». Элементы питания включают в себя трансформатор напряжения TV 2 и выпрямители UZ 2 и UZ 3. Элементы импульсов «больше» и «меньше» одинаковы по устройству. Элемент «больше» («меньше») включает в себя трансформатор TV 1 (Т V З), выпрямитель UZ 1 (UZ 4), тиристор VS 3 (VS 14), диод VD 2 (VD 13) и резисторы R 1, R 2 (R 3, R 4). Нагрузкой для усилителя является обмотка якоря серводвигателя М.

Если активная нагрузка базового генератора СГ1 больше, чем резервного СГ2, то напряжения на выходах датчиков активного токаУРМ-35Д неодинаковы U_вых1 > U_вых2. В результате к входу 8-7 формирователя УРМ-35Ф будет приложено напряжение DU с полярностью, обозначенной на рисунке 14.

 

Рисунок 15 – Графики напряжений на входе (а) и на выходе (б) формирователя УРМ-35Ф

Принцип действия формирователя основан на сравнении двух напряжений: рассогласования DU и пилообразного U_п, (рисунок 5 а). Если DU > U_n (участок АВ), через диод VD 3, резисторы R 4 и R 2 протекает ток, создающий на VD 3 напряжение, удерживающее транзистор VT 2 закрытым. Тем самым исключается срабатывание элемента импульса «меньше». Напряжение на резисторе R 4 (полярность обозначена на рисунке) опрокидывает триггер Tr 1. При этом транзистор VT 1 открывается, а транзистор VT 3 закрывается. Напряжение на выходе закрытого VT 3 увеличивается до напряжения пробоя стабилитрона VD7. Последний открывается, при этом образуется цепь: "+" 15 В - R 18- VD 7 - управляющий электрод - катод тиристора VS 11 - переход эмиттер - база транзистора VT 5- R 16 - "-" 15 В. В результате открываются тиристор VS 11 и транзистор VT 5. Открытый VS 11 шунтирует резистор R 22, и напряжение U_вых1 увеличивается до 24 В. Поэтому увеличивается напряжение на выходе выпрямителя UZ 1 и открывается тиристор VS3, шунтирующий резистор R 2. Через обмотку якоря серводвигателя потечет ток по цепи: «+» UZ 2- VS 3 - обмотка якоря Я1-Я2 - «-» UZ 2.

Если DU < U_п (участок ВС на рисунке 15, б), то полярность напряжения на резисторе R 4 изменится на обратную под действием большего напряжения U_п. Это приводит к запиранию транзистора VT 1 и исключению действия элемента импульса «больше». Таким образом, на выходе формирователя появляется напряжение с длительностью импульса t₁ и длительностью паузы t₂. Периодическое включение серводвигателя приводит к увеличению активной нагрузки СГ2 и уменьшению напряжения DU. При DU = 0 серводвигатель останавливается. При большей разности активных нагрузок обоих генераторов, что может происходить сразу после синхронизации СГ2, серводвигатель работает не в импульсном, а непрерывном режиме. При этом напряжение рассогласования DU₁ непрерывно превосходит пилообразное напряжение U_n (рисунок).

На рисунке 16 приведена схема включения устройства УРМ-35 для электростанции с тремя генераторами. На шины каждого генератора устанавливают датчик активного тока. Выходы датчиков соединяют по дифференциальной схеме.

Рисунок 16 – Схема включения блоков устройства УРМ-35 для трех генераторов.

СГ – синхронный генератор;

ПД – первичный двигатель;

СД – серводвигатель;

МИПТ – механизм изменения подачи топлива;

АВ – автоматический выключатель;

ТТ – трансформатор тока;

ТН – трансформатор напряжения.

Коммутация дифференциальной цепи для случая параллельной работы двух и более генераторов производится контактами генераторных автоматов.

       Поскольку выходы датчиков соединены между собой, при равенстве нагрузок на генераторах напряжение на входах блоков УРМ-35ФУ равно нулю, и напряжение на их выходах тоже равно нулю. При неравенстве нагрузок генераторов датчики дают разный по величине выходной сигнал, что обуславливает напряжение на входах блоков УРМ35ФУ. На их выходах появляется сигнал, подаваемый на серводвигатели. Последние воздействуют на регуляторы первичных двигателей таким образом, что выравнивают нагрузки на параллельно работающих генераторах.