Спосіб автоматичного регулювання електроімпульсних установок

Спосіб автоматичного регулювання електроімпульсних установок, який полягає в тому, що автоматичне регулювання здійснюють за відхиленням величини, виміряної під час розряду, яку визначають як частку від ділення напруги, виміряної у момент замикання розрядного проміжку, на амплітудне значення розрядного струму, який відрізняється тим, що додатково враховують відхилення амплітудного значення розрядного струму, взяте з урахуванням певного вагового коефіцієнту. (19) (21) 2004021050 (22) 13.02.2004 (24) 16.01.2006 (46) 16.01.2006, Бюл. № 1, 2006 р. (72) Вовк Іван Трохимович, Назарова Наталя Станіславівна (73) ІНСТИТУТ ІМПУЛЬСНИХ ПРОЦЕСІВ І ТЕХНОЛОГІЙ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ (56) UA 33541, 15.02.2001 SU 1566322 A1, 23.05.1990 GB 2115585, 07.09.1983 3 74674 4 Причиною, що перешкоджає отриманню очіку2, робочий електрод 3, деталь, що обробляється ваного технічного результату в зазначенім вище 4, послідовно з'єднані датчик струму 5, індуктивне способі, є недостатня точність оцінки стану систезв'язаний з розрядним контуром за допомогою ми за величиною, що визначається як частка від обмотки 6, блок обробки інформаційних сигналів 7, ділення напруги, виміряної у момент замикання який містить амплітудний детектор 8, регулюючий розрядного проміжку, на амплітудне значення розблок 9, підсилювач потужності 10 і виконавчий рядного струму і, як наслідок, низька надійність механізм 11, кінематичне з'єднаний з робочим регулювання, які зумовлені тим, що реалізовано електродом 3, послідовно з'єднані подільник наспосіб регулювання за відхиленням цього значенпруги 12, вхід якого з'єднано з накопичувачем ененя. Ця величина є стохастичною з відносно велиргії 1, блок обробки інформаційних сигналів 7, у ким значенням дисперсії, що обумовлює недостаякому послідовно з'єднані диференціатор 13, потню точність оцінки. роговий елемент 14 і розподілена лінія затримки В основу винаходу поставлено задачу створи15, а також комутаційний ключ напруги 16, розрядти спосіб автоматичного регулювання електроімний ключ напруги 17, ключ зв'язку напруги 18, анапульсних установок, в якому використання нової лого-цифровий перетворювач 19, регістр коду у інформаційної координати об'єкта керування доканалі напруги 20, розрядний ключ струму 21, зволить підвищити точність і надійність системи ключ зв'язку струму 22, регістр коду у каналі струавтоматичного регулювання, підвищити енергоему 23, центральний процесорний пристрій 24, зафективність електроімпульсних установок і заопам'ятовуючий конденсатор у каналі напруги 25, щадити використання електроенергії при її роботі запам'ятовуючий конденсатор у каналі струму 26, на 25-30%. при цьому 9 виходів розподіленої лінії затримки Суть способу який заявляється полягає в тоз'єднано відповідно з керуючими входами комутаму, що автоматичне регулювання здійснюється за ційного ключа напруги 16, розрядного ключа напринципом відхилення величини, виміряної під час пруги 17, ключа зв'язку напруги 18, аналогорозряду, що визначається як частка від ділення цифрового перетворювача 19, регістра коду у канапруги, виміряної у момент замикання розрядноналі напруги 20, розрядного ключа струму 21, клюго проміжку, на амплітудне значення розрядного ча зв'язку струму 22, регістра коду у каналі струму струму, згідно з винаходом додатково враховуєть23, центрального процесорного пристрою 24; друся відхилення амплітудного значення розрядного гий вихід подільника напруги 12 з'єднано послідоструму з визначеним ваговим коефіцієнтом. вно з інформаційним входом комутаційного ключа Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок напруги 16, запам'ятовуючим конденсатором у між сукупністю ознак способу, що заявляється і каналі напруги 25, який другим виходом з'єднано з технічним результатом, якого можна досягти, нерозрядним ключем напруги 17, із інформаційним обхідно відзначити, що додаткове враховування входом ключа зв'язку напруги 18, інформаційним відхилення амплітудного значення розрядного входом аналого-цифрового перетворювача 19, струму з визначеним ваговим коефіцієнтом дозвоінформаційним входом регістра коду у каналі наляє підвищити точність оцінки реальної довжини пруги 20, із інформаційним входом центрального міжелектродного проміжку, тому, що при регулюпроцесорного пристрою 24, вихід амплітудного ванні за вихідною величиною, яка визначається як детектора 8, вхід якого з'єднано з виходом датчика частка від ділення напруги, виміряної у момент струму 5, послідовно з'єднано із запам'ятовуючим замикання розрядного проміжку, на амплітудне конденсатором у каналі струму 26, який другим значення розрядного струму, і є характеристикою виходом з'єднано з розрядним ключем струму 21, опору каналу, проводиться корекція по струму, із інформаційним входом ключа зв'язку струму 22, значення якого обернено пропорційно опору, і тоінформаційним входом аналого-цифрового перетму випадкові відхилення опору каналу будуть комворювача 19, інформаційним входом регістра коду пенсуватися протилежними за напрямком відхиу каналі струму 23, інформаційним входом леннями розрядного струму, і дисперсія суми цих центрального процесорного пристрою 24, вихід величин з ваговими коефіцієнтами буде значно якого з'єднано із регулюючим блоком 9. Як датчик менша ніж у кожної із них окремо. Це забезпечує струму може бути застосований трансформатор підвищення точності і надійності системи, яку поструму або котушка Роговського. Як накопичувач будовано за цим способом і дозволяє підвищити енергії в електроімпульсних установках звичайно енергоефективність електроімпульсних установок і застосовуються імпульсні конденсатори, зарядка заощадити використання електроенергії при її рояких до напруги спрацьовування комутатора 2 боті на 25-30%. здійснюється зарядним пристроєм (на кресленні Розкриваючи також причинно-наслідковий не показано), який підключено до кола. Подільник зв'язок між сукупністю ознак винаходу і технічним напруги має бути високочастотним активнорезультатом, якого можна досягти, необхідно відємнісним. Як комутатори звичайно використовузначити, що в системі передбачена програмна ються некеровані іскрові розрядники. реалізація способу, який заявлено, засобами мікСпосіб в системі автоматичного регулювання ропроцесора. електроімпульсних установок реалізують програмФункціональна схема системи для реалізації не за таким алгоритмом (фіг.2). способу, що заявляється, така ж саме як в протоЯк початкові умови задаються оптимальна ветипі і наведена на фіг.1. личина вихідної координати зад для поточної Система автоматичного регулювання електротехнології, її допустиме відхилення о, ваговий коімпульсних установок містить послідовно з'єднані ефіцієнт k для поточної технології, критерій останакопичувач енергії 1, високовольтний комутатор 5 74674 6 нова системи, початкове значення лічильника розключ зв'язку напруги 18, у момент часу, коли на його керуючий вхід подається сигнал з розподілерядів п і поточне значення зад . ної лінії затримки 15, на інформаційний вхід анаПеред електричним розрядом у воді аналізулого-цифрового перетворювача 19, який спрацьоється критерій останова. Якщо його умови виковує, коли на його керуючий вхід подається сигнал нуються, завершується виконання програми і здійз розподіленої лінії затримки 15, з виходу аналогоснюється зупинка електроімпульсної установки. У цифрового перетворювача 19 оцифрований сигпротивному випадку починається процес заряду нал подається на інформаційний вхід регістра коду ємнісного накопичувача і його розряду у рідині. Під у каналі напруги 20, де він записується у момент час розряду вимірюються значення напруги у мочасу, коли на керуючий вхід регістра коду у каналі мент замикання розрядного проміжку Uпр [n] і ампнапруги 20 подається сигнал з розподіленої лінії затримки 15. Після спрацьовування високовольтлітудне значення розрядного струму im [n] . Засоного комутатора 2 в розрядному контурі установки бами мікропроцесора збільшується значення протікає струм, який наводить ЕРС в обмотці 6 лічильника розрядів n, розраховується значення датчика струму 5. З виходу датчика струму 5 сигінформаційної координати нал, пропорційний струму в розрядному контурі, (Uпр [n] / im [n] kim [n]) / 2 , надходить на входи амплітудного детектора 8, і амплітуда струму запам'ятовується за допомогою в якій використовується крім частки від ділензапам'ятовуючого конденсатора у каналі струму ня напруги, виміряної у момент замикання розряд26, з виходу якого сигнал поступає на інформаційного проміжку, на амплітудне значення розрядного ний вхід ключа зв'язку струму 22, і передається струму (Uпр [n] / im [n]) додатково адитивно врахочерез нього у момент часу, коли на його керуючий вується відхилення амплітудного значення розрявхід подається сигнал з розподіленої лінії затримдного струму з визначеним ваговим коефіцієнтом ки 15. Звідти сигнал поступає на інформаційний kim [n] . Розраховане значення порівнюється з завхід аналого-цифрового перетворювача 19 і, у даними допустимими відхиленнями оптимальмомент часу, коли на його керуючий вхід подається сигнал з розподіленої лінії затримки 15, перетної величини вихідної координати зад для поточворюється у цифровий код. Оцифрований сигнал ної технології. В залежності від результату поступає на інформаційний вхід регістра коду у порівняння вироблюється керуючий вплив (n) , каналі струму 23, де у момент часу, коли на його що включає відповідний режим роботи виконавчокеруючий вхід подається сигнал з розподіленої го механізму. Потім аналізується критерій останолінії затримки 15, запам'ятовується. З виходу регіва і залежно від його виконання програма або вистра коду у каналі напруги 20 і з виходу регістру микається або циклічно повторюється. коду у каналі струму 23 відповідні оцифровані сигСпосіб в системі автоматичного регулювання нали напруги і струму подаються на інформаційні електроімпульсних установок реалізують таким входи центрального процесорного пристрою 24, чином. де у момент часу, коли на його керуючий вхід поПісля спрацьовування високовольтного комудається сигнал з розподіленої лінії затримки 15, татора 2 починає змінюватися напруга на накопирозраховується частка від ділення напруги у мочувачі енергії 1 і сигнал, пропорційній цій напрузі мент замикання міжелектродного проміжку плазчерез подільник напруги 12 поступає на диференмовим каналом на амплітудне значення розрядноціатор 13. Так як у момент замикання міжелектрого струму, сумується з амплітудним значенням дного проміжку плазмовим каналом перша похідна розрядного струму з визначеним вагомим коефіцінапруги має пік, то цей пік реєструється пороговим єнтом k, і подається на вихід центрального процеелементом 14 і з його виходу поступає сигнал на сорного пристрою 24. Потім на керуючий вхід розвключення розподіленої лінії затримки 15, з 9 вирядного ключа напруги 17 подається сигнал з ходів якої подаються сигнали керування послідоврозподіленої лінії затримки 15, і запам'ятовуючий но, за часом затримки, на керуючі входи комутаконденсатор у каналі напруги 25 розряджається і ційного ключа напруги 16, ключа зв'язку напруги стає готовий для нового циклу роботи системи 18, аналого-цифрового перетворювача 19, регісткерування. Потім на керуючий вхід розрядного ра коду у каналі напруги 20, розрядного ключа ключа струму 21 подається сигнал з розподіленої напруги 17, ключа зв'язку струму 22, регістра коду лінії затримки 15, і запам'ятовуючий конденсатор у у каналі струму 23, розрядного ключа струму 21, каналі струму 26 розряджається і стає готовий для центрального процесорного пристрою 24. Послінового циклу роботи системи керування. довно спрацьовуючи вищезгадані елементи проЗ виходу центрального процесорного припускають і перетворюють такі сигнали: з другого строю 24 сигнал поступає на вхід регулюючого виходу подільника напруги 12, вхід якого з'єднано блока 9, де він порівнюється із заданим значенз накопичувачем енергії 1, на інформаційний вхід ням, розраховується різниця між ними і в залежнокомутаційного ключа напруги 16 поступає сигнал сті від величини цієї різниці в регулюючому блоці 9 пропорційний напрузі на накопичувачі енергії 1, і виробляється керуючий сигнал, який через підсизаряджає запам'ятовуючий конденсатор у каналі лювач потужності 10 надходить на відпрацювання напруги 25 до рівня, який відповідає значенню навиконавчим механізмом 11. пруги в момент часу спрацьовування комутаційноДодаткова корекція за амплітудою розрядного го ключа напруги 16, у момент, коли на його керуструму дозволяє підвищити точність інформації ючий вхід подається сигнал з розподіленої лінії про реальну довжину міжелектродного проміжку, затримки 15, далі цей сигнал передається через тому, що випадкові відхилення опору каналу ком 7 74674 8 пенсуються протилежними за напрямком відхиВикористання способу, що заявляється, доленнями розрядного струму. Це забезпечує підзволяє підвищити енергоефективність електроімвищення точності і надійності системи без ускладпульсних установок і заощадити використання нення її структури. електроенергії при її роботі на 25-30%. 9 Комп’ютерна верстка M. Клюкін 74674 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601