Файл: Автоматическое управление газотурбинными установками..pdf

извольное срабатывание схем памяти); 2) самопроизвольное выклю­ чение схем памяти.

Появление ложных сигналов в длинных цепях, или самопроиз­ вольное срабатывание схем памяти, возможно как в случае повыше­ ния напряжения питания выше определенного уровня, так и при значительном снижении напряжения. В первом случае, при повы­ шении напряжения питания, время перемагничивания сердечников уменьшается и на выходе логических элементов в конце рабочего полупериода появляются ложные сигналы, действующие на вход последующих элементов от момента насыщения сердечника (анас) до окончания рабочего полупериода (рис. III.16). Эти сигналы не влияют на статическую устойчивость схем элементов, выполненных на основе повторителя, так как к моменту, определяемому а'иас, сердечник каждого последующего элемента повторителя оказывается полностью перемагниченный по обмотке управления: его поток достиг уже насыщения и перестал изменяться.

На входные цепи инверторов ложные сигналы, наоборот, ока­ зывают существенное влияние, так как под их действием сердечники инверторов перемагничиваются в течение времени от «нас до конца полупериода (а = 180°) и поток в этих сердечниках изменяется на соответствующую величину АФ. В следующий полулериод сигнал на выходе такого инвертора появится с некоторой задержкой, так как поток в сердечнике должен вначале достигнуть насыщения, т. е. измениться на величину АФ. Только после этого момента под действием рабочего напряжения предыдущего инвертора начнет перемагничиваться последующий. При этом, если за время действия этого напряжения поток в сердечнике второго инвертора не успеет

торов будет происходить накопление сигнала ошибки, что в замкну­ той цепи — памяти, выполненной на инверторах, может привести либо к самопроизвольному срабатыванию, либо к выключению.

Условие, определяющее верхнюю границу допустимого изменения параметров питания (напряжения и частоты), за которой начинается описанный процесс накопления сигнала ошибки, может быть записано:

— коэффициент, учитывающий отклонение параметров питания от номинальных значений;

Рис. III.16. Изменение потоков в сердечниках и выходных сигна­ лов элементов «Логика М» при превышении напряжением пита­ ния верхнего допустимого уровня.

98

А и, А — номинальное и реальное значение амплитуды напряжения питания обмотки; Ти, Т — номинальное и реальное значение периода

сопротивления В пх.

Более существенно, что ложные сигналы, появляющиеся на выходе логических элементов, при увеличении значения К наклады­ вают особые требования на зону нечувствительности выходных усилительных элементов схемы. Или, наоборот, при определенной зоне нечувствительности выходных усилителей необходимо соот­ ветственно ограничить значение К. В этом случае верхняя граница допустимого изменения параметров напряжения питания обычно определяется из условия, что ложный сигнал на выходе логических

Во втором случае, при уменьшении напряжения питания, растет угол отсечки напряжения Uy, создаваемый дросселем трансформа­ тора: аотс < QW (рис. III.17). При определенном уровне напряжения наступает момент, когда изменение потока в сердечнике АФ' под действием тока, протекающего по обмотке управления, становится меньше изменения потока ДФ" от тока рабочей обмотки. В последо­ вательных логических цепях, состоящих из повторителей, это при­ водит к появлению ложного сигнала, а в замкнутых — к самопро­ извольному срабатыванию памятей. Этот уровень напряжения опре­ деляется выражением

где Кф у — коэффициент форсировки управления, указывающий, во сколько раз быстрее происходит перемагничивание сердечника по цепи обмотки управления, чем по цепи рабочей обмотки;

в управляющий полуперпод, имеет относительно сложную, иесинусоидальную форму. Оно определяется разностью между входным напряжением и падением напряжения от тока .намагничивания на резисторе Двх, установленном в цепи обмотки управления инвертора (см. табл. III.2, элемент М103). Для упрощения выражения (II 1.5) это папряженпе заменяется фиктнвпым синусоидальным напряжением, оказывающим такое же действие на поток в сердечнике инвертора.

В случае, если элементы схемы памяти, нагружены на активное сопротивление і?н, условие (III.4), как указывалось выше, наруша­ ется. При этом на перемагничивание сердечника по цепи обмотки управления оказывает влияние цепь рабочей обмотки, по которой

Рис. III.17. Появление ложных сигналов и самопроизвольное сраба­ тывание памятей в цепях элементов «Логика М», выполненных на основе повторителей, при снижении напряжения питания ниже предельно допустимого уровня.

100

протекает ток под действием э. д. с. трансформации. Время перемагничиваиия сердечника по цепи обмотки управления возрастает.

Влияние трансформации, а также падение напряжения на общем проводе схемы учитываются введением коэффициента т < 1 в выра­ жение (III. 10), которое принимает вид

При выходе уровня напряжения питания за границы, определяе­ мые выражениями (III.9), (III.10а), возможно ложное срабатывание схем памяти на тех или иных логи­ ческих элементах. Однако так как этот процесс ложного срабатывания проте­

кает не мгновенно (см. рис. III.10,

III.11), то чтобы предупредить появ­ ление ложной информации, со схемы полностью снимают напряжение пи­ тания до момента, пока уровень на­ пряжения не войдет в допустимые пределы. При этом время реагирования или отключения напряжения питания должно быть существенно меньше ми­ нимально возможного времени ложного срабатывания

г= 0,5Г К Чдр

К„

Рассмотрим другой случай появления ложной информации в логи­ ческих схемах — случай самопроизвольного выключения схем па­ мяти. Выключение памяти исходя из условий ее работы возможно только при протекании тока по запрещающим обмоткам ее элементов. Следовательно, при самопроизвольном выключении памяти созда­ ются условия, при которых возникает ложный сигнал, ток кото­ рого достаточен для размагничивания одного из сердечников памяти. Появление подобного сигнала может происходить в двух случаях: в цепях инверторов при повышении напряжения питания (этот слу­

случае возможно последовательное во времени прохождение двух однополярных полупериодов напряжения питания.

В течение первого из этих полупериодов поток в сердечниках элементов достигает своего максимального значения (насыщения) и во время действия второго полупериода увеличиваться (изме­ няться) не может. Очевидно, что на выходе элементов, для которых эти полупериоды являются рабочими, появится сигнал, так как сердечник не перемагничивается. Этот сигнал действует только

101

в течение одного второго полупериода и является ложным. Поступая на вход последующих элементов, выполненных по схеме повторителя, и разрывая цепи обмоток управления, ложные сигналы не оказы­ вают никакого влияния на состояние сердечников этих элементов. Сердечники уже успели перемагнититься по цепи управления в тече­ ние первого из рассматриваемых полупериодов, и в течение второго их состояние не меняется и информация не искажается.

На входные цепи инверторов и на обмотки запрета элементов М104 и М105, выполненных по такому же принципу, ложный сигнал оказывает существенное влияние, так как под действием его сер­ дечники таких элементов успевают частично или полностью пере­ магнититься в состояние —Ф5. Таким образом, если в элементах была записана информация, то этим однополупериодпым импульсом она сотрется, память разблокируется. Подобное стирание инфор­ мации в памяти возможно, если

сохранения информации в схемах памяти могут быть использованы различные решения. Одним из таких путей является установка до­ полнительных сопротивлений в цепи обмотки запрета и в цепи управ­ ления инвертора. При этом значительно снижается вероятность выключения схем памяти при перерывах в электропитании. Именно для того и устанавливаются резисторы в элементах типа «Логика М». Однако, пользуясь выражениями (III.13), (III.14), можно показать, что такое решение не обеспечивает полной гарантии от самопроизволь­ ного выключения памяти, так как для элементов «Логика М» посто­ янная С < 2 . Это вызвано тем, что величина входного сопротивле­ ния должна быть ограничена, чтобы схемы нормально функциони­ ровали в рабочем диапазоне напряжения питания, иначе схему памяти невозможно выключить.

Лучшим решением для предотвращения схем памяти от само­ произвольного выключения при значительных изменениях напря­ жения питания следует считать такое, при котором стабилизируется вольт-секундная площадь каждого полупериода напряжения питания логических элементов, так как величина изменения потока в сердеч­ никах пропорциональна именно этой площади. В случае необхо­ димости такую стабилизацию можно применять для всей системы управления, используя трансформатор питания с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса. Однако это экономи­ чески невыгодно, так как теряется мощность на балластном резисторе (активном или реактивном). Более целесообразно стабилизирован-

102