Датчик приращения тока дуги

пц 560369

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву 458108 (22) Заявлено 16.12.75 (21) 2300452 07 (51) М. Кл."- Н 05В 7/144

G 05F 1/02

G 01R 19/00 с присоединением заявки ¹

ГосураРственньй :комитет

Совета Министров СССР аа делам ивооратений и атнрытнй (23) Пвиоритст

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 13.07.77 (53) УДК 621.365.22 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. А. Бейнарсвич, H. Г, Волков и Э. С. Астапенко

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при ТОмском институте автоматизи11сванных систем управления и радиоэлектроники (54) ДАТЧИК ПРИРАЩЕИИЯ ТОКА ДУГИ ИАИР

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для систем автоматического регулирования электрического режима дуговь х электропечей и является усовершенствованием известного дат- 5 чика, описанного в авт. св. № 458108.

Этот датчик содержит трансформатор с двумя рабочими последовательно соединенными вторичными обмотками, подключенными через выпрямительные диоды к конденсато- 10 рам, которые соединены через разделительные диоды со входом эмиттерного повторителя, к выходу которого подключена диффере!Iцирующая цепь, параллельно конденсаторам включены шунтирующпе ключи, управляемые 15 входы которых соединены с выходами формирователя импульсов, входы которого подключены к двум дополнительным последовательно соединенным синхронизирующим обмоткам трансформатора. 20

Недостатком этого датчика является низкая точность изме;.ения приращения тока дуги.

При внезапном исчезновении входного напряжения (например, обрыв дуги) формирователь импульсов не вырабатывает импульсы на 25 управление шунтирующими ключами, разряжающими конденсаторы. В этом случае конденсаторы остаются заряженными до амплитудных значений напряжения последних положительного и отрицательного полупериодов 30 входного сигнала. На выходе эмиттерного повторителя сохраняется большее из этих напряжений, хотя входной сигнал равен нулю.

Это искажает истинную форму огибающей амплитуд тока дуги и значения его приращений.

Целью изобретения является повышение точности измерения приращения тока дуги путем более точного соответствия формируемой огибающей амплитуд тока дуги фактическn:.!ó входному сигналу.

Это достигается тем, что датчик снабжен транзисторным ключом, вход которого через дополнительную пару разделительных диодов соединен с выходамп формирователя импульсов, а выход подкгпочен параллельно конденсатору интегрирующей RC-цепочки, подключеннои к источнику питания, и пороговым элементом, вход которого подключен параллельно конденсатору интегрирующей RC-цепочки, а выход — через дополнительную дифференцпрующую цепочку и вторую дополнительную пару разделительных диодов к входам шунтпрующпх ключей, управляемые входы которых соединены с выходами формирователя импульсов через третью дополнительную пару разделительных диодов.

На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема датчика приращения тока дуги;

560369

55 на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Датчик приращения тока дуги состоит из трансформатора 1, имеющего вторичные рабочие обмотки 2, 3, соединенные через выпрямительные диоды 4, 5 с запоминающими конденсаторами 6, 7 и две вторичные синхронизирующие обмотки 8, 9, подключенные ко входу формирователя 10, выход которого через диоды 11, 12 соединен с шунтирующими ключами 13, 14. Вход эмиттерного повторителя 15 через диоды 16, 17 соединяется с запоминающими конденсаторами 6, 7, а к его выходу подключена дифференцирующая цепочка 18.

К выходу источника питания устройства подключена интегрирующая RC-цепочка 19, к конденсатору 20 которой присоединен выход транзисторного ключа 21 и вход порогового элемента 22, причем выход последнего через дифференцирующую цепочку 23 и разделительные диоды 24, 25 соединен со входами шунтирующих ключей 13, 14. Через разделительные диоды 26, 27 вход транзисторного ключа 21 подключен к выходам формирователя импульсов 10.

Датчик работает следующим образом.

На первичную обмотку трансформатора 1 поступает напряжение (фиг. 2а), пропорциональное току дуги.

Рабочие вторичные обмотки 2, 3 через выпрямительные.диоды 4, 5 в каждый полупериод заряжают соответственно конденсаторы

6, 7 до амйлитудного:, значения напряжения, пропорционального току дуги.

Эти значения запоминаются и удерживаются до конца соответствующего периода тока дуги. В указанные моменты подключенный ко вторичным синхронизирующим обмоткам 8, 9 формирователь импульсов 10 вырабатывает на каждом выходе импульсы (фиг. 2б, в), управляющие через диоды 11, 12 шунтирующими ключами 13, 14, которые разряжают конденсаторы 6, 7. Форма напряжения на конденсаторах 6, 7 показана на фиг. 2ж.

Это напряжение через разделительные диоды 16, 17 подается на вход эмиттерного повторителя 15, на выходе которого напряжение соответствует огибающей тока дуги (фиг.

2з), а напряжение на выходе дифференцирующей цепочки 18 пропорционально приращению тока дуги.

Напряжение на конденсаторе 20 интегрирующей RC-цепочки 19, подключенной к выходу источника питания устройства, возрастает во времени практически линейно и периодически разряжается до нуля транзистор5

35 ным ключом 21, управляемым через разделительные диоды 26, 27 импульсами с выходов формирователя импульсов 10. Форма напряжения на конденсаторе 20 показана на фиг. 2г, причем максимальная величина напряжения не достигает уровня срабатывания порогового элемента 22.

При исчезновении входного напряжения (момент ti, фиг. 2а), например обрыве дуги, формирователь импульсов 10 не вырабатыва ет импульсы на управление шунтирующими ключами 13, 14 и транзисторным ключом 21.

Конденсатор 20 не разряжается, напряжение на нем продолжает возрастать и достигнет уровня срабатывания порогового элемента 22 (момент 4, фиг. 2г). Пороговый элемент 22 срабатывает, а напряжение с его выхода (фиг. 2д) дифференцируется цепочкой 23. Полученный импульс (фиг. 2е) через разделительные диоды 24, 25 подается на вход шунтирующих ключей 13, 14, которые разряжают до нуля запоминающие конденсаторы 6, 7 (фиг. 2ж), и напряжение на выходе эмиттерного повторителя 15 также становится равным нулю (фиг. 2з), При появлении входного напряжения (момент t, фиг. 2а) работа датчика приращения тока возобновляется.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения приращения тока дуги, так как при исчезновении входного сигнала дифференцируемое напряжение огибающей амплитуды тока дуги через 11 — 12 мсек от начала последнего полупериода становится равным нулю.

Формула изобретения

Датчик приращения тока дуги по авт. св.

М 458108, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен транзисторным ключом, вход которого через дополнительную пару разделительных диодов соединен с выходами формирователя импульсов, а выход подключен параллельно конденсатору интегрирующей RC-цепочки, подключенной к источнику питания, и пороговым элементом, вход которого подключен параллельно конденсатору интегрирующей RC-цепочки, а выход — через дополнительную дифференцирующую цепочку и вторую дополнительную пару разделительных диодов к входам шунтирующих ключей, управляемые входы которых соединены с выходами формирователя импульсов через третью дополнительную пару разделительных диодов.