устройство для регулирования отношения токов в нагрузках
Классы МПК: | G05F1/10 регулирующие напряжение и/или ток G05F1/577 для нескольких нагрузок |
Автор(ы): | Манаков Ю.Г., Махонин Е.А., Толстухин Ю.Б. |
Патентообладатель(и): | Физико-технический институт со специальным конструкторским бюро и опытным производством Уральского отделения РАН |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-07-01 публикация патента:
10.05.1995 |
Использование: для регулирования отношения токов в нескольких нагрузках. Сущность изобретения: устройство содержит общий датчик 3 тока, (n-1) регулирующих элементов 4, (n-1) соответствующих датчиков 5 тока, (n-1) операционных усилителей 6 с регулируемыми коэффициентами усиления, (n-1) дифференциальных усилителей 7. Нагрузки 2 соединены последовательно. Регулирование отношений токов в каждой нагрузке 2 к полному току, протекающему через первую нагрузку, осуществляется путем управления коэффициентами усиления операционных усилителей 6. Получение заданного соотношения токов в нагрузках 2 обеспечивается путем выбора коэффициентов усиления, соответствующих операционных усилителей 6. Изменение этих коэффициентов может производиться по команде с ЭВМ. Устройство отличается высокой точностью регулирования токов. Использование термостабильных датчиков 3 и 5 тока обеспечивает получение термостабильного коэффициента отношения токов в нагрузках 2. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТНОШЕНИЯ ТОКОВ В НАГРУЗКАХ, содержащее первый регулирующий элемент, первый вывод которого соединен с первыми выводами для подключения первой и второй нагрузок, а второй вывод для подключения первой нагрузки соединен с первым выводом для подключения источника питания, отличающееся тем, что, в него введены n 2 регулирующих элемента, n-1 операционных усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, n-1 дифференциальных усилителей, n 1 датчиков тока, общий датчик тока и выводы для подключения n 2 нагрузок где n > 3, причем первый вывод второго регулирующего элемента соединен с вторым выводом для подключения второй и с первым выводом для подключения третьей нагрузок, первый вывод третьего регулирующего элемента соединен с вторым выводом для подключения третьей и с первым выводом для подключения четвертой нагрузок, первый вывод (n -1)-го регулирующего элемента соединен с вторым выводом для подключения (N 1)-й и с первым выводом для подключения n-й нагрузок, а второй вывод n-й нагрузки соединен с первым выводом общего датчика тока и с общей шиной источников питания операционных и дифференциальных усилителей, к которой подключены также первые выводы n 1 датчиков тока, вторые выводы которых соединены с вторыми выводами соответствующих регулирующих элементов и с входами соответствующих операционных усилителей, выходы которых подключены к неинвертирующим входам соответствующих дифференциальных усилителей, инвертирующие входы которых соединены с вторым выводом общего датчика тока и с вторым выводом для подключения источника питания, а выходы дифференциальных усилителей подключены к управляющим входам соответствующих регулирующих элементов, кроме того, коэффициенты усиления K1, K2, Kn - 1 n 1 операционных усилителей выбраны из условия



где R0, R1, R2, Rn-1 - сопротивления соответственно общего, первого, второго,(n-1)-го датчиков тока;
I0, Ih.2, Ih.n токи, протекающие соответственно через первую, вторую, n-ную нагрузки.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к автоматическому регулированию постоянных токов и может быть использовано для регулирования отношения токов в нескольких нагрузках. Известно устройство для регулирования отношения токов в двух нагрузках, представляющих собой обмотки магнитного устройства. Обмотки одним выводом соединены с клеммами источника питания, а другие выводы соединены между собой. Параллельно одной из обмоток установлено переменное активное сопротивление, за счет изменения которого достигается регулирование заданного соотношения токов в нагрузках (обмотках) [1]Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее две катушки, одни из выводов которых соединены с соответствующей клеммой источника питания, а другие выводы соединены между собой. Для регулирования отношения токов в катушках параллельно одной из них установлено переменное активное сопротивление [2] Недостатком известных устройств является низкая точность регулирования и поддержания заданного соотношения токов в нагрузках, обусловленная температурной нестабильностью как активного сопротивления катушек (обмоток), так и регулирующего сопротивления. Целью изобретения является повышение точности регулирования отношения токов в нагрузках. Достигается это тем, что в устройство регулирования отношения токов в нагрузках, выход каждой из которых соединен с входом последующей, содержащее источник питания, одна из клемм которого подключена к входу первой нагрузки, и регулирующий элемент, токовый вход которого подключен к выходу первой нагрузки, дополнительно введены регулирующие элементы, датчики тока регулирующих элементов, общий датчик тока, операционные усилители с регулируемым коэффициентом усиления и дифференциальные усилители. Регулирующие элементы выполнены электронными, токовые входы второго и последующих регулирующих элементов соединены с выходами, соответственно, второй и последующих нагрузок, выходы регулирующих элементов соединены с входами соответствующих датчиков тока и операционных усилителей. Выходы датчиков тока регулирующих элементов соединены между собой, с входом общего датчика тока и с общей шиной операционных и дифференциальных усилителей. Выходы операционных усилителей соединены с неинвертирующими входами дифференциальных усилителей, выход общего датчика тока с инвертирующими входами дифференциальных усилителей и с второй клеммой источника питания, а выходы дифференциальных усилителей с управляющими входами соответствующих регулирующих элементов, кроме того коэффициенты усиления К1, К2, К(n-1).(n-1) операционных усилителей выбраны из условия:












Формула получена в предположении, что Крэ1Кд1К1R1>>1 (это легко выполнимое условие), где К1 коэффициент усиления инвертирующего усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, на который поступает сигнал с датчика тока сопротивлением R1







Класс G05F1/10 регулирующие напряжение и/или ток
Класс G05F1/577 для нескольких нагрузок