Задающего напряжения

Структурные схемы высокочастотных генераторов принципиально мало отличаются от схемы 10.10. В них используют перестраиваемые Z-C-усилители. Упрощенная структурная схема генератора прямоугольных импульсов приведена на 10.11. Задающий генератор ЗГ вырабатывает импульсы с частотой следования, устанавливаемой либо плавно, либо дискретно. В качестве задающего генератора используют мультивибраторы или генераторы гармонических колебаний фиксированной стабильной частоты. В последнем случае для формирования прямоугольных импульсов с регулируемой частотой следования применяют цифровые счетчики, работающие в режиме деления частоты. При этом коэффициент деления может изменяться в широких пределах.

Обычно задающий генератор может работать как в непрерывном (автоколебательном), так и в ждущем режиме с внешним запуском через блок внешнего запуска БВЗ. Кроме того, предусматривается вывод на отдельное гнездо импульсов синхронизации (синхронизирующих импульсов) от задающего генератора.

Блок задержки 53 служит для задержки импульсов, поступающих на его вход от задающего генератора, на время, регулируемое в широких пределах. Блок формирования БФ вырабатывает прямоугольные импульсы регулируемой длительности. Усилитель мощности УМ предназначен для увеличения амплитуды импульсов до необходимого значения и для согласования блока формирования импульсов с нагрузкой. Ступенчатый аттенюатор СА позволяет уменьшить амплитуду выходных импульсов в 100—1000 раз. Импульсы с выхода аттенюатора поступают на отдельное гнездо. Измеритель амплитуды импульсов ИА служит для измерения установленного значения амплитуды выходных импульсов и представляет собой импульсный электронный вольтметр.

Рассмотрим частотный модулятор без непосредственного воздействия на генератор. Необходимые для формирования частотно-модулированного сигнала последовательности импульсов получают от общего для всех каналов стабилизированного кварцем задающего генератора. Затем делением частоты задающего генератора с помощью дискретного делителя частоты получают необходимый набор гармоник для формирования частотномодулированного сигнала. Наиболее удобно изучать принцип действия подобных модуляторов на конкретном примере. В 24-канальной аппаратуре с ЧМ средние частоты каналов выбираются в соответствии с ф-лой (2.10), а девиация частрты составляет А/=30 Гц. Поскольку все дискретные преобразования обычно производят на более высоких частотах (в этом случае искажения сигналов из-за фазовых несоответствий незначительны), то на выходе преобразователя предусматривается делитель частоты, с помощью которого преобразованная высокая частота делится до требуемой низкой частоты. В аппаратуре ТТ-12, например, применён делитель частоты с коэффициентом деления на 128, выполненный в виде семи последовательно соединенных триггериых ячеек (27=128).

Все необходимые гармоники получают делением частоты общего для всей системы задающего генератора и последующим суммированием гармоник, полученных в результате деления. Частота задающего генератора равна /г = 256-3840=983 040 Гц. Составленный из восьми триггерных ячеек делитель (28 = 256) позволяет получить 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 и 256-ю гармоники основной частоты 3840 Гц. Дальнейшим суммированием (вычитанием) исходных гармоник можно получить любую гармонику основной частоты. Так, для получения 60-й гармоники необходимо из 64-й гармоники вычесть 4-ю гармонику или же сложить (32+16 + 8 + 4=60) гармоники.

Необходимые фазовые соотношения в последовательностях импульсов с частотой имп можно получить в преобразователе, содержащем делители частоты ( 3.9а). Импульсы от задающего генератора, деленные по частоте в п раз, действуют на выходе xl, Процесс деления в другом делителе может начаться только после-того, как подействует импульс запуска и откроется ключ Кл. На* 3.96 приведена диаграмма образования фазового сдвига BI процессе деления частоты в 4 раза. Подлежащие делению импульсы (диаграмма /) после деления преобразуются в сигнал на выходе xl (диаграмма 2). Если в момент t\ действует импульс запуска, то ключ Кл откроется и начнется процесс деления в нижнем делителе (диаграммы 3 и 4). Из диаграмм видно, что между момен-

Поскольку в качестве источника импульсов с частотой /Имп удобно взять какую-либо гармонику частоты 3840 Гц (эти гармоники вырабатывает блок общего для всей аппаратуры задающего генератора), то выберем четвертую гармонику: 4-3840=15360 Гц, как наиболее близкую к частоте 14410 Гц. Зададимся относительной погрешностью установки фазы б<10%. Тогда коэффициент деления делителя должен быть не менее 10. Ближайший коэффициент деления бинарного делителя частоты составляет 16, а сам делитель будет содержать (24=16) четыре ступени деления. Поэтому частота, получаемая от задающего генератора, должна быть равна 15 360- 16=245 760 Гц, т. е. 64-я гармоника частоты 3840 Гц.

к нарушению работы аппаратуры. После операции «привязки» подобная ситуация возникнуть не может, поскольку все тактовые последовательности (в том числе и импульсы с частотой 750 имп/с) получаются делением частоты одного задающего генератора.

Расстояние между тактовыми импульсами разбито на четыре зоны. Номер зоны в виде кода двухразрядного двоичного числаt определяется путем сравнения полярностей двух меандров 2>: младшего разряда ММ и старшего разряда МС. Первой зоне соответствует число 01 ( 4.7 е,ж), так как при записи двоичного числа младший разряд пишется справа. Код второй зоны будет О О, код третьей зоны—1 1, а четвертой—1 0. Правильно определить код зоны можно только при строго соблюденных фазовых соотношениях меандров ММ, МС, тактовой последовательности ТИ и последовательности импульсов ДИ. Соблюдение фазовых соотношений .достигается тем, что все импульсные последовательности образуются делением частоты одного (единого) задающего генератора. Как видно из 4.7, смена полярности телеграфного сигнала произошла в третьей зоне. Поэтому на выходах схем И1 и И2 в мо-

4.10. Принципиальная схема задающего генератора в аппаратуре ДАТА

Тактовые импульсы с частотой задающего генератора воздействуют на бинарный делитель (триггеры Тг1 и Тг2). В зависимости от состояния триггеров делителя отрицательное напряжение с коллекторов транзисторов триггера действует либо на прямых, либо на инверсных (на схеме обозначен кружочком) выходах триггера. Обозначим состояние триггера, когда на прямом выходе действует отрицательное напряжение, и на инверсном выходе — нулевое напряжение, через 1. Противоположное состояние обозначим через 0.

Если требуется уменьшить скорость двигателя, то движок резистора R надо сдвинуть влево. В этом случае значение задающего напряжения уменьшится и уменьшатся напряжение и ток в обмотках управления. Уменьшение подмагничивания повлечет за собой увеличение сопротивления нагрузочных обмоток и снижение напряжения на зажимах двигателя и, как следствие, уменьшение скорости. Наименьшая частота вращения устанавливается, когда движок резистора R находится в крайнем левом положении. При этом резистор R\ служит для точного установления скорости, которая может отклоняться от заданной из-за разброса характеристик МУ. Такую же роль играет резистор /?2, но при установлении наибольшей скорости.

Анализируя (6.4), можно установить следующее: 1) при конечном значении коэффициента усиления 0 < &с <; со статизм системы будет возрастать по мере снижения задающего напряжения; 2) минимальный перепад скорости (при kc -> оо) обусловливается внутренним сопротивлением цепи якоря собственно двигателя, т. е. предельная жесткость характеристики, как отмечалось, определяется жесткостью естественной характеристики,, а относительная жесткость падает по мере снижения задающего напряжения. Поэтому такая система автоматического регулирова-

На 6.9 даны характеристики, соответствующие различным уставкам задающего напряжения U3 (&>! и <о2) и FH (Мг и М2).

Структурная схема асинхронного электропривода с регулированием угловой скорости при помощи тиристорного регулятора напряжения приведена на 6.11, а. Здесь регулирование напряжения на статоре асинхронного двигателя производится тиристорным регулятором напряжения ТРИ, угол а включения тиристоров которого изменяется системой управления СУ. На вход СУ подается сигнал от усилителя У; этот сигнал зависит от разности задающего напряжения U3 и напряжения отрицательной обратной связи по скорости, снимаемой с выводов тахогенератора, (У0,с = уа>, где у — коэффициент передачи тахогенератора.

Используя это уравнение, можно рассчитать требуемые значения коэффициента усиления усилителя У и задающего напряжения U3, обеспечивающие необходимые значения угловой скорости и жесткости

Узел задания угловой скорости и управления пуском и торможением выполнен с помощью потенциометра R1, получающего питание от стабилизированного источника питания через контакты реле. С помощью тахогенератора GT реализуется отрицательная обратная связь по скорости двигателя. Разность задающего напряжения и сигнала обратной связи подается на вход усилителя У.

С помощью регулятора скольжения PC (работает подобно Л-регу-лятору скорости в системе постоянного тока) производятся вычитание из задающего напряжения t/3.e сигнала /7Ш, пропорционального угловой скорости ротора, и усиление разностного сигнала, т. е. вырабатывается сигнал, пропорциональный скольжению двигателя.

Так как ток в звене выпрямленного напряжения не меняет своего знака независимо от режима работы двигателя, а скольжение свой знак изменяет, то знак задающего напряжения L'3,T должен сохраняться неизменным независимо от знака скольжения.

Аналогично при подаче скачком задающего напряжения t/3lC открывается стабилитрон V13, и в первый момент напряжение f/g = = и$тах, так как со = 0. С увеличением угловой скорости происходит частотный пуск двигателя при постоянном скольжении и соответствующих ему постоянных токе статора и моменте двигателя. По окончании пуска напряжение (/ю> поступающее со стороны датчика угловой скорости, становится близким к задающему (/3,с- Стабилитрон V13 закрывается, и угловая скорость привода устанавливается в соответствии с задающим сигналом.

Как следует из уравнений (1.44) и (1.45), контурный ток может быть получен путем алгебраического суммирования частных токов от воздействия каждого контурного задающего напряжения в отдельности. Таким образом, полученный результат отражает рассмотренный в § 1.6 принцип наложения.

Следует отметить, что при определении рист произведение uri берется со знаком « + », если направления задающего напряжения ит и тока / направлены навстречу друг другу, и со знаком « — » в