Формирователь импульсов УРМ-35Ф

Принципиальная схема формирователя импульсов УРМ-35Ф приведена на рис. 2.3.

Составной частью УРМ-35Ф является датчик активного тока, который представляет собой вектормерное устройство, на выходе которого мы имеем сигнал постоянного тока, пропорциональный активной мощ­ности генератора.

Генераторы в этой системе неравнозначные, один генератор базовый, остальные ведомые. На базовом генераторе установлен автоматиче­ский регулятор частоты, который обеспечивает стабилизацию частоты напряжения на ГРЩ.

Датчики активного тока базового и ведомого генераторов включены последовательно на встречную полярность с выходом через фор­мирователь и усилитель на серводвигатель топливной рейки ведомого генера­тора.

Если активные мощности между генераторами распределены поровну, напряжения выходов датчиков равны и на вход серводвигателя ведомого ге­нератора напряжение поступать не будет, то серводвигатель неподвижный. Если активная мощность генераторов не одинаковая, напряжения с выходов датчи­ков ведомого и базового генераторов будут разные, на входе формирователя появится сигнал, равный разности этих напряжений; полярность сигнала зави­сит от того, какое напряжение больше, т.е. от того, какой генератор взял больше нагрузку, а какой меньше. В результате серводвигатель ведомого генера­тора начнет двигать его топливную рейку. Движение топливной рейки будет происходить до тех пор, пока активные мощности генераторов не ста­нут одинаковыми.

Так как в этой системе регулятор частоты устанавливается только на базо­вом генераторе, то отключать базовый генератор нельзя, потому что час­тота в таком случае не будет стабилизироваться. Для того чтобы моторесурс вырабатывался всех агрегатов одинаково в течение рейса, предусмотрена возможность ме­нять базовый генератор.

Формирователь представляет собой полупроводниковое реверсивное уст­ройство, преобразующее аналоговый сигнал постоянного тока, поступаю­щий с датчиков активного тока, в импульсный с изменяющимися длительно­стями импульса и паузы в зависимости от величины входного сигнала. Нали­чие формирователя импульса в схеме устройства позволяет получить регуля­тор дискретного типа, благодаря чему можно бороться с перерегулированием и автоко­лебаниями в системе регулирования.

Формирователь собран по схеме двухтактного широтно-импульсного модулятора и разделяется на две одинаковые части.

Какая часть будет рабо­тать, зависит от полярности сигнала постоянного тока на его входе, а повлияет это в итоге на направление вращения серводвигателя и на направление движе­ния топливной рейки.

В состав элементов формирования выходного импульса входят: несимметрич­ный триггер на транзисторах VT1, VT3 (VT2, VT4), эмиттерный повторитель на транзисторе VT5 (VT6), тиристор VS11 (VS12), стабилитрон V7 (V8), выпрямительный мост VD14 …VD17 (VD18 …VD21).

На вход формирователя поступают два сигнала: сигнал с датчиков актив­ного тока и сигнал от генератора пилообразного напряжения. Сигнал с датчиков активного тока будет закрывать транзистор VT1 (VT2), а сигнал от генератора будет их открывать.

Элементы схемы рассчитаны таким образом, что при наличии этих двух сигналов рано или поздно произойдет открытие входного транзистора, и триггер перебросится. Чем больше будет величина сигнала от датчиков, тем позже перебросится триггер. Таким образом, созда­ется зависимость частоты импульсов на выходе формирователя от сигнала на входе. В итоге частота вращения серводвигателя будет зависеть от степени неравномерности распределения активных мощностей между параллельно ра­ботающими генераторами.

После поступления на вход формирователя сигнала отрицательной поляр­ности входной триггер перебрасывается, и через эммитерный повтори­тель выдается сигнал на управляющий электрод тринистора VS11(VS12). Тринистор открывается, замыкает выходную цепь формирователя и на усили­тель поступает управляющий сигнал.

Генератор пилообразного напряжения построен на основе симметричн­ого триггера на транзисторах VT9, VT10. При подаче питания один из транзи­сторов триггера переходит в режим насыщения, а другой – в режим отсечки. В момент, когда напряжение на конденсаторе С9 достигнет напряжения пробоя, стабилитрон VD10 пробивается и на базу транзистора VT9 поступает им­пульс отрицательной полярности. Триггер на транзисторах VT9, VT10 перебрасывается: VT9 переходит в режим насыщения, VT10 – в режим отсечки. Конденсатор С9 мгновенно разряжается через открывшийся транзистор VT9, а конденсатор С10 начинает заряжаться. И по аналогичной схеме после пробоя стабилитрона VD13 триггер переходит в первоначальное состояние.

В зависимости от величины входного сигнала соотношение между дли­тельностью импульса и паузы выходного сигнала меняется. Длительность им­пульса регулируется резистором R*29, а длительность паузы – резистором R*24.