×
14.03.2020
220.018.0bbc

Усилитель мощности

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области автоматического регулирования, а конкретно к приборам, обеспечивающим усиление управляющих сигналов до величин, необходимых для наведения и стабилизации инерционных объектов. Технический результат заключается в повышении надежности усилителя мощности, а также в снижении общего энергопотребления. Изобретение используют при диагностике усилителя мощности дискриминатора, установленного на выходе формирователя управляющих сигналов, обеспечивающего минимизацию длительности разнополярного импульса до заданной величины. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области автоматического регулирования, а конкретно к приборам, обеспечивающим усиление управляющих сигналов до величин, необходимых для наведения и стабилизации инерционных объектов, например, усилителей мощности электрических приводов наведения и стабилизации артиллерийского вооружения подвижных объектов.

Особенностью современных усилителей мощности является наличие в них устройств, обеспечивающих диагностику исправного состояния силовой части усилителя мощности перед подачей силового питания на исполнительный электродвигатель.

Известен усилитель мощности, реализованный в изделии БОС [Блок одноосной стабилизации АЮИЖ.461324.007 РЭ, АО «ВНИИ «Сигнал», г. Ковров, 2008 г.] (принятый за прототип), предназначенный для усиления управляющих сигналов в приводе наведения и стабилизации указателя истинного горизонта, используемого в системе обеспечения посадки вертолета на палубу корабля.

Этот усилитель мощности содержит (фиг. 1) формирователь управляющих сигналов 1, на вход которого поступает сигнал «Пуск», а выход через нормально замкнутый контакт первого коммутатора 2 соединен с входом силового усилителя 3. На нормально разомкнутый контакт первого коммутатора 2 поступает входной сигнал. Выход силового усилителя 3 через датчик напряжения 4 и нормально замкнутый контакт силового коммутатора 10 соединен с балластным резистором 11. К нормально разомкнутому контакту силового коммутатора 10 подключена нагрузка (исполнительный электродвигатель). Усилитель мощности содержит схему «И» 5, первый вход которой соединен с выходом первого коммутатора 2, второй вход соединен с выходом датчика напряжения 4, а выход - с входом схемы «НЕ» 6 и входом первого триггера Шмитта 7. Выход первого триггера Шмитта 7 соединен с управляющими входами первого коммутатора 2 и силового коммутатора 10. Выход схемы «НЕ» 6 соединен с входом второго триггера Шмитта 8. Также усилитель мощности содержит второй коммутатор 9, через нормально замкнутый контакт которого силовое питание поступает на второй вход силового усилителя 3. Выход второго триггера Шмитта 8 соединен с управляющим входом второго коммутатора 9. Диагностика исправного состояния силовой части данного усилителя мощности перед подачей силового питания на исполнительный электродвигатель проводится следующим образом. По сигналу «Пуск» формирователь управляющих сигналов 1 формирует пакет стимулирующих сигналов, состоящий из двух разнополярных импульсов длительностью порядка двух секунд каждый. Этот пакет стимулирующих сигналов через нормально замкнутый контакт первого коммутатора 2, силовой усилитель 3, датчик напряжения 4 и нормально замкнутый контакт силового коммутатора 10 поступает на балластный резистор 11. Балластный резистор 11 используется при диагностике исправного состояния силовой части усилителя мощности для того, чтобы стимулирующие сигналы не перемещали нагрузку усилителя мощности в процессе диагностики. Номинал балластного резистора 11 выбран таким, чтобы выходной ток силового усилителя 3 не превысил допустимых значений для его активных элементов. Одновременно с выхода первого коммутатора 2 пакет стимулирующих сигналов поступает на первый вход схемы «И» 5. На второй вход схемы «И» 5 поступают сигналы с выхода датчика напряжения 4. Схема «И» 5 построена таким образом, что при совпадении сигналов на первом и втором входах схемы «И» 5 по знаку и величине (это характерно для исправного усилителя мощности), на выходе схемы «И» 5 появляется сигнал, переключающий первый триггер Шмитта 7 в состояние, обеспечивающее переключение первого коммутатора 2 и силового коммутатора 10. После этого первый коммутатор 2 подключает к входу силового усилителя 3 входной сигнал, а силовой коммутатор 10 подключает к выходу датчика напряжения 4 нагрузку. В этом состоянии усилитель мощности осуществляет управление нагрузкой под действием входного сигнала. В случае несовпадения сигналов на первом и втором входах схемы «И» 5 по знаку и величине (это характерно для неисправного усилителя мощности) на выходе схемы «И» 5 появляется сигнал, по которому переключается сигнал на выходе схемы «НЕ» 6 и затем на выходе второго триггера Шмитта 8, а значит и на управляющем входе второго коммутатора 9. После этого второй коммутатор 9 отключает силовое питание от усилителя мощности, тем самым запрещая его работу как не прошедшего диагностику.

К недостатку данного усилителя мощности относятся проблемы с обеспечением диагностики исправного состояния силовой части усилителя мощности перед подачей силового питания на исполнительный электродвигатель, а именно с необходимостью использования в процессе диагностики силового коммутатора 10, который выбирается по мощности, обеспечивающей пропускание тока нагрузки в течение всего времени работы усилителя мощности. Наличие постоянно включенного силового коммутатора 10 снижает общую надежность работы усилителя мощности и увеличивает его электропотребление.

Изобретение направлено на повышение одной из основных технических характеристик, а именно надежности усилителя мощности, а также на снижение общего энергопотребления.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в усилитель мощности, содержащий формирователь управляющих сигналов, на вход которого поступает сигнал «Пуск», последовательно соединенные первый коммутатор, силовой усилитель и датчик напряжения, выход которого соединен с нагрузкой, причем разомкнутый контакт первого коммутатора соединен с источником входного сигнала, схему «И», первый вход которой соединен с выходом первого коммутатора, второй вход соединен с выходом датчика напряжения, выход схемы «И» соединен с входом схемы «НЕ» и входом первого триггера Шмитта, выход первого триггера Шмитта соединен с управляющим входом первого коммутатора, выход схемы «НЕ» соединен с входом второго триггера Шмитта, а также второй коммутатор, через нормально замкнутый контакт которого силовое питание поступает на второй вход силового усилителя, а выход второго триггера Шмитта соединен с управляющим входом второго коммутатора, введен дискриминатор, вход которого соединен с выходом формирователя управляющих сигналов, а выход - с замкнутым контактом первого коммутатора.

Материалы заявки поясняются фигурами, где представлены:

на фиг. 1 - блок-схема усилителя мощности, принятого за прототип;

на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого усилителя мощности.

Предлагаемый усилитель мощности (фиг. 2) содержит формирователь управляющих сигналов 1, на вход которого поступает сигнал «Пуск» и последовательно соединенные первый коммутатор 2, силовой усилитель 3, выход которого через датчик напряжения 4 соединен с нагрузкой. На разомкнутый контакт первого коммутатора 2 поступает входной сигнал. Усилитель мощности также содержит схему «И» 5, первый вход которой соединен с выходом первого коммутатора 2, второй вход соединен с выходом датчика напряжения 4, выход схемы «И» 5 соединен с входом схемы «НЕ» 6 и входом первого триггера Шмитта 7, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора 2. Выход схемы «НЕ» 6 соединен с входом второго триггера Шмитта 8, выход которого соединен с управляющим входом второго коммутатора 9, через нормально замкнутый контакт которого силовое питание поступает на второй вход силового усилителя 3. Усилитель мощности содержит дискриминатор 10, вход которого соединен с выходом формирователя управляющих сигналов 1, а выход - с замкнутым контактом первого коммутатора 2.

Предлагаемый усилитель мощности работает следующим образом. Необходимый для управления нагрузкой входной сигнал поступает на разомкнутый контакт первого коммутатора 2. Для организации начала работы усилителя мощности на вход формирователя управляющих сигналов 1 поступает сигнал «Пуск», по которому формирователь управляющих сигналов 1 формирует пакет стимулирующих сигналов, состоящий из двух разнополярных импульсов. Эти импульсы поступают на вход дискриминатора 10, который минимизирует их длительность до величины порядка 6 мс. Затем эти импульсы через нормально замкнутый контакт первого коммутатора 2, силовой усилитель 3 и датчик напряжения 4 поступают на нагрузку. В исправном усилителе мощности на выходе датчика напряжения 4 под действием стимулирующих сигналов формируются выходные сигналы, соответствующие по фазе и амплитуде стимулирующим сигналам. Стимулирующие сигналы поступают на первый вход схемы «И» 5. На второй вход схемы «И» 5 поступают сигналы с выхода датчика напряжения 4. Схема «И» 5 построена таким образом, что при совпадении сигналов на первом и втором входах схемы «И» 5 по знаку и величине (это характерно для исправного усилителя мощности) на выходе схемы «И» 5 появляется сигнал, переключающий первый триггер Шмитта 7 в состояние, обеспечивающее переключение первого коммутатора 2. После этого первый коммутатор 2 подключает к входу силового усилителя 3 входной сигнал. В этом состоянии усилитель мощности осуществляет управление нагрузкой под действием входного сигнала. В случае несовпадения сигналов на первом и втором входах схемы «И» 5 по знаку и величине (это характерно для неисправного усилителя мощности) на выходе схемы «И» 5 появляется сигнал, по которому переключается сигнал на выходе схемы «НЕ» 6 и затем на выходе второго триггера Шмитта 8, а значит и на управляющем входе второго коммутатора 9. После этого второй коммутатор 9 отключает силовое питание от усилителя мощности, тем самым запрещая его работу как не прошедшего диагностику.

Таким образом, предлагаемая структура усилителя мощности обеспечивает диагностику исправного состояния силовой части усилителя мощности перед подачей силового питания на нагрузку (исполнительный электродвигатель) за счет исключения из состава усилителя мощности силового коммутатора и введения в его состав дискриминатора, тем самым повышая надежность и снижая общее энергопотребление усилителя мощности.

Предлагаемое техническое решение проверено математическим моделированием, а также экспериментальной проверкой макетного образца усилителя мощности. Результаты проверок подтвердили надежность функционирования усилителя мощности и снижение общего энергопотребления усилителя мощности. По результатам экспериментальных исследований предлагаемое техническое решение рекомендовано к использованию в документации модернизированного усилителя мощности.

Усилитель мощности, содержащий формирователь управляющих сигналов, на вход которого поступает сигнал «Пуск», последовательно соединенные первый коммутатор, силовой усилитель, датчик напряжения, выход которого соединен с нагрузкой, а разомкнутый контакт первого коммутатора соединен с источником входного сигнала, схему «И», первый вход которой соединен с выходом первого коммутатора, второй вход соединен с выходом датчика напряжения, выход схемы «И» соединен с входом схемы «НЕ» и входом первого триггера Шмитта, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, выход схемы «НЕ» соединен с входом второго триггера Шмитта, выход которого соединен с управляющим входом второго коммутатора, через нормально замкнутый контакт которого силовое питание поступает на второй вход силового усилителя, отличающийся тем, что в него введен дискриминатор, вход которого соединен с выходом формирователя управляющих сигналов, а выход - с замкнутым контактом первого коммутатора.
Усилитель мощности
Усилитель мощности
Усилитель мощности
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 14.
13.02.2018
№218.016.1f23

Электрогидравлическая система управления

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики, а именно к системам управления перемещением различных объектов управления. Система управления содержит гидробак, регулируемый насос с регулятором давления, два или более электрогидравлических приводов, каждый из которых включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641192
Дата охранного документа: 16.01.2018
04.04.2018
№218.016.343a

Электрогидравлический привод

Привод относится к области машиностроения и может быть использован в регулируемых объемно-замкнутых электрогидравлических приводах. В привод введены третий и четвертый подпиточные клапаны, двухкаскадный двухпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель, состоящий из распределителя первого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646169
Дата охранного документа: 01.03.2018
22.09.2018
№218.016.8910

Электрогидравлическая система управления поворотным кольцом стартового ракетного комплекса

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в электрогидравлических системах управления поворотным кольцом стартовых ракетных комплексов (ЭГСУ ПК СРК). Система содержит устройство управления, реверсивные регулируемые насосы, пополнительные баки, датчики положения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667418
Дата охранного документа: 19.09.2018
19.10.2018
№218.016.93dc

Система наведения и стабилизации пакета направляющих боевой машины реактивной системы залпового огня

Изобретение относится к области систем автоматического регулирования, а именно к системам автоматического наведения и стабилизации пакета направляющих с реактивными снарядами, размещенного на боевой машине реактивной системы залпового огня. Система содержит регулируемый насос с датчиком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669903
Дата охранного документа: 16.10.2018
16.03.2019
№219.016.e1a6

Электрогидравлическая система управления

Изобретение относится к электрогидравлическим системам управления подъемом и опусканием антенн мобильных радиолокационных станций. В известную электрогидравлическую систему управления введены третий обратный клапан, первый и второй гидродроссели, устройство коммутации гидравлического потока,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682052
Дата охранного документа: 14.03.2019
16.03.2019
№219.016.e1f2

Система наведения и стабилизации пакета направляющих боевой машины реактивной системы залпового огня

Система стабилизации и наведения пакета направляющих боевой машины реактивной системы залпового огня (ПН БМ РСЗО) содержит регулируемый насос, датчик положения его люльки, гидробак, гидродвигатель, три суммирующих усилителя, формирователь ошибки, задающее устройство, датчик давления, два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681913
Дата охранного документа: 14.03.2019
24.05.2019
№219.017.5e09

Электрогидравлический привод

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в регулируемых объемно-замкнутых электрогидравлических приводах (ЭГП). Привод содержит регулируемый аксиально-поршневой насос (РАПН) с электрогидравлическим механизмом управления, гидродвигатель, датчик положения люльки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688783
Дата охранного документа: 22.05.2019
06.12.2019
№219.017.ea08

Способ и устройство предупреждения столкновений транспортного средства

Изобретение относится к радиолокационным системам предупреждения столкновений транспортного средства и предназначено для повышения безопасности движения транспортного средства. Предлагаемый способ включает создание непрерывного радиоволнового излучения с пилообразной частотной модуляцией, прием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707970
Дата охранного документа: 03.12.2019
06.12.2019
№219.017.ea2a

Электрогидравлическая система управления

Система предназначена для управления изменением положения инерционной нагрузки. Система содержит гидробак, насос, вал которого кинематически соединен с валом регулируемого электродвигателя, всасывающая гидролиния насоса соединена с гидробаком, блок управления, исполнительный гидродвигатель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708004
Дата охранного документа: 03.12.2019
06.12.2019
№219.017.ea37

Электрогидравлический привод

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в высокоточных быстродействующих электрогидравлических приводах (ЭГП) следящих систем. В ЭГП, содержащем приводной двигатель, кинематически соединенный с ним регулируемый насос (РН), гидродвигатель, позиционный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708012
Дата охранного документа: 03.12.2019
Показаны записи 1-10 из 43.
10.01.2014
№216.012.9546

Система стабилизации пакета направляющих боевой машины реактивной системы залпового огня

Изобретение относится к технике автоматической наводки орудий, а именно к системам автоматического наведения и стабилизации пакета направляющих с реактивными снарядами (PC), размещенного на боевой машине реактивной системы залпового огня (БМ РСЗО). В систему стабилизации пакета направляющих,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503908
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.11.2014
№216.013.06f0

Электропривод для вертикального перемещения регулирующего органа

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электропривода, в частности в системах автоматического управления положением и перемещением регулирующего органа (РО) ядерного реактора. Технический результат состоит в повышении надежности и расширении функциональных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533177
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.02.2015
№216.013.27bd

Гидропривод постоянной скорости вращения

Гидропривод предназначен для поддержания постоянной скорости вращения генератора при колебаниях электрической нагрузки генератора. Гидропривод содержит сумматор, усилитель, гидронасос, соединенный с ведущим валом приводного двигателя, гидромотор, механическую передачу, генератор, измеритель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541630
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.05.2015
№216.013.4a3c

Новые редокс медиаторы для электролитов фотоэлектрохимических солнечных элементов

Изобретение относится к новым редокс парам для применения в сенсибилизированных красителем солнечных элементах СКСЭ. Редокс-пары образованы по общей формуле (производное бипиридина)nMe(Ion)m, где производное бипиридина есть: где R1, R2, R3 - любой заместитель из ряда метил, этил, пропил,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550511
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4b58

Система интервального регулирования движения поездов на перегоне

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте. Система содержит рельсовые цепи. Рельсовая цепь включает в себя блок контроля рельсовой цепи, блок сопряжения цепей кодирования автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550795
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.07.2015
№216.013.6010

Система интервального регулирования движения поездов на базе радиоканала

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для диагностики и мониторинга условий движения и интервального регулирования движения поездов по перегону. Система содержит стационарные центры радиоблокировки, подключенные к ЭВМ центра диспетчерского...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556133
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.09.2015
№216.013.76e6

Устройство для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте и может быть использовано в устройствах интервального регулирования движения поездов на перегонах. Устройство содержит в каждом полукомплекте постовой аппаратуры автоблокировки каждого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562027
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.12.2015
№216.013.9dbf

Система для контроля нахождения подвижного состава на участке пути

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система включает установленный на каждом электроподвижном составе с импульсными статическими преобразователями для питания асинхронных тяговых электродвигателей блок формирования дополнительного сигнала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572013
Дата охранного документа: 27.12.2015
20.05.2016
№216.015.3f28

Устройство управления двигателем постоянного тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока, преимущественно при питании от низковольтного источника. Технический результат заключается в повышении надежности устройства управления двигателем постоянного тока с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584005
Дата охранного документа: 20.05.2016
10.08.2016
№216.015.5511

Электрогидравлический привод

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в высокоточных быстродействующих приводах слежения, наведения. В приводе аксиально-поршневой регулируемый насос выполнен с наклонным диском и гидростатическими опорами, в блоке цилиндров которого установлены поршни со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593325
Дата охранного документа: 10.08.2016
+ добавить свой РИД