Позиционный регулятор температуры
Изобретение предназначено для регулирования температуры различных объектов с помощью электронагревателей . Целью изобретения является повышение надежности и точности регулирования . Позиционный регулятор температуры содержит тиристорную схему управления током электронагревателя, реле времени, усилитель мощности, контакт теорморегулятора и другие элементы. В процессе регулирования обеспечивается коррекция отклонения температуры вьш1е заданного значения путем изменения на заданное время тока в электронагревателе. Настройкой элементов схемы может быть обеспечена величина отклонения температуры вьш1е заданного значения независимо от интенсивности нагрева, 1 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„143247
Ai (51)4 G 05 D 23/19
> cwese ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ = .-. 13 вииоц Н Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4219018/24-24 (22) 30 ° 03.87 (46) 23.10,88. Бюл. ¹ 39 (72) В.В.Макаров, Н.Б.Затрубщиков, E.Á.Óøàêoâà и К,А.Пирогов (53) 62-50(088.8) (56) Клюев А.С. Двухпозиционные автоматические регуляторы и их настройка. — M. Энергия, 1967, рис. 3-14. Калинчев Э.Л., Кричевер А.И. Автоматизированные литьевые машины и системы управления ими. Обзор, — М.: НИИМаш, 1980, с. 28. (54) ПОЗИЦИОННЫИ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРА— ТУРЫ (57) Изобретение предназначено для регулирования температуры различных объектов с помощью электронагревателей. Целью изобретения является повышение надежности и точности регулирования. Позиционный регулятор температуры содержит тиристорную схему управления током электронагревателя, реле времени, усилитель мощности, контакт теорморегулятора и другие элементы. B процессе регулирования обеспечивается коррекция отклонения температуры выше заданного значения путем изменения на заданное время то" ка в электронагревателе. Настройкой элементов схемы может быть обеспечена любая величина отклонения температуры выше заданного значения незави- 3 симо от интенсивности нагрева, 1 ил. 1432478 Изобретение относится к автомати ческому регулированию и может быть применено в системах автоматического регулирования температуры с помощью Электронагревателей. Цель изобретения — повышение надежности и точности регулирования. На чертеже представлена принципиальная схема позиционного регулятора температуры. Позиционный регулятор температуры содержит контакт 1 терморегулятора, силитель 2 мощности, на выходе котоого включено промежуточное реле 3 с амыкающими контактами 4 и 5,. При ключении реле 6 времени происходит срабатывание его контактов 7 и 8, а ри срабатывании реле 9 времени— Контактов 10 и 11. Регулятор также содержит тиристоры 12 13, динистовы 14 и 15, диоды 16 и 17, конденса- торы 18 и 19 и резисторы 20-22. Регулятор осуществляет регулирование темрературы с помощью электронагревате- 25 ,ця 23. Усилитель 2 мощности содержит транзисторы 24 и 25> резисторы 26-28, а также конденсатор 29. Регулятор работает средующим образом. 30 В начальный момент отработки управляющего воздействия контакт 1 терЙорегулятора разомкнут и значение температуры значительно ниже заданного значения. В этом состоянии транзистор 24 о крыт и находится в режиме насыщения, Транзистор 25 закрыт, и промежуточное реле 3 находится во включенном состоянии. Замыкаются кон-такты 4 и 5 промежуточного реле 3. При замыкании контакта 4 напряжение подается на обмотки реле 6 и 9 времени. При замыкании контакта 5 в начальный момент времени осуществляется параллельное включение резисторов 20 и 21. В первый полупериод напряжения питания нагревателя ток по цепи управления проходит через диод 16 и параллельно включенные резисторы 20 и 21. Конденсатор 19 заряжается до напряжения включения динистора 15. При достижении его динистор 15 пропускает управляюший ток в управляющий пе— реход тиристора 13, который открыва55 ется, пропуская ток в электронагрева— тель 23. В следующий полупериод заряжается конденсатор 18 и включается тиристор 1? с помощью динистора 14. Таким образом, через электронагреватель 23 протекает ток в оба полупериода. Фаза токовых импульсов определяется временем зарядки конденсаторов 18 и 19, зависящим от емкости конденсаторов и величины сопротивления параллельно включенных резисторов 20 и 21. Тем самым определяется угол поджигания тнристоров 12 и 13, т.е. средний ток обогрева. По истечении времени выдержки реле 6 времени размыкается его контакт 8 и замыкается контакт 7. Постоянная времени цепи включения тиристоров 12 и 13 в данном состоянии схемы определяется сопротивлением парал лельно включенных резисторов 20 и 22 ° Настройка резисторов осуществляется так, что сопротивление резистора 22 больше, чем резистора 21, Поэтому интенсивность нагрева снижается до срабатывания реле 9 времени. Это кратковременное снижение интенсивности нагрева несколько снижает величину перерегулирования в системах прн наличии переходного запаздывания при одновременном незначительном увеличении времени регулирования. По истечении времени выдержки реле 9 времени, равного (t,+t ), замыкается контакт 10 и размыкается контакт.!1. Восстанавливается первоначальное состояние схемы и продолжается интенсивный обогрев объекта. При достижении температурой объекта заданного настройкой терморегулятора значения Q> >происходит замыкание контакта 1 терморегулятора. Реле 3 шунтируется открытым триодом 25 и отключается ° Происходит отключение обмоток реле 6 и 9 времени и цепей включения резисторов 21 и 22 контактом 5. Поскольку постоянная времени цепи включения тиристоров 12 и 13 в данном состоянии определяется наибольшим сопротивлением отдельно включенного резистора 20, при этом происходит охлаждение объекта с заданной настройкой интенсивностью. В связи с запаздыванием B объекте значение температуры увеличивается до некоторого значения Я „ а затем снижается. Вновь происходит включение промежуточного реле 3 и соответственно реле 6 и 9 времени, Начинается интенсивный нагрев на время t а затем в течение У времени t между срабатываниями реле 6,и 9 времени нагрев со сниженной ин1432478 r0 20 К W(P) = -- — — -е 1+Т 30 т Q КВ(1 — е ), (2) 40 При заданной допустимой величине 4 времени выдержки реле 6 1КВ + Ог1 — Т1п -------- ). 1 КВ г 50 ду которого подключен контакт термотенсивностью до момента очередного изменения полярности сигнала рассогласования или до срабатывания реле 9 времени ° В дальнейшем указанный процесс повторяется, и в системе автоматического регулирования устанавливается устойчивый автоколебательный процесс с амплитудой отклонения температуры ниже заданного значения, равной 2 и амплитудой отклонения температуры выше заданного значения, равной Q Настройкой выдержек реле 6 и 9 времени, а также резисторов 20 и 21 теоретически может быть, обеспечен режим при Q> = О, т.е. при полной коррекции положительной амплитуды автоколебаний. Если объект управления с достаточной точностью может быть описан передаточной функцией вида где К вЂ” коэффициент передачи, Т вЂ” постоянная времени объекта; С вЂ” величина чистого з апаздывания в системе регулирования, то определение параметров процесса и параметров настройки регулятора производится следующим образом, В соответствии с (I ) величина первой нескорректированной положительной амплитуды где  — величина управляющего воэ1 действия на объект при ин— тенсивном нагреве, Величина отрицательной амплитуды и (Q г КВг (1 е ) ° (3) Время выдержки реле 9 В г(КВ + + t = Т1п1 КВ 1.(5) 2 Предлагаемый регулятор наиболее целесообразно использовать в ответственных установках при требовании обеспечения высокого быстродействия и высокой точности, поскольку вне зависимости от величины В, соответственно от времени регулирования, может быть обеспечен процесс с минимальным отклонением температуры выше заданного значения. Если в системе -управления, напри мер в схеме усилителя мощности, происходит короткое замыкание или по каким-либо причинам прекращается питание низковольтной части схемы, не происходит аварийного охлаждения объекта, поскольку продолжается обогрев объекта эа счет постоянного подключения резистора 20. Это обеспечивает повышение надежности системы регулирования с использованием предлагаемого регулятора. Формул а изобретения Позиционный регулятор температуры, содержащий первый и второй тиристоры, подключенные к первой шине сети соответственно минусовым и плюсовым входами, первый конденсатор, подключенный первой обкладкой к шине rrrrr анпя, второй обкладкои — I< плюсовому входу первого динистора и к минусовому входу первого диода, первый резистор, подключенный первым контактом к первой обкладке второго конденсатора, к минусовому входу второго диода и к плюсовому входу второго динистора, выходы первого и второго динисторов подключены соответственно к управляю35 щим входам первого и второго тиристоров, плюсовой вход первого диода подключен к шине питания, плюсовые входы первого тиристора и второго диода, минусовой вход второго тиристора и вторая обкладка второго конденсатора подключены к выходу регулятора, соединенному через электронагреватель со второй шиной сети, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности и точности регулирования, дополнительно содержит промежуточное реле, два резистора, два реле времени и усилитель мощности, к вхорегулятора, а к выходу — промежуточное реле, первый контакт которого включен в цепь питания обмоток первого и второго реле времени, вторая обкладка первого конденсатора подключена через последовательно включенные второй контакт промежуточного реле, замыкающий контакт первого реле времени и размыкающий контакт второго 5 1432478 б реле времени к первому контакту вто- ни к первому контакту третьего резисрого резистора, вторая обкладка пер-- тора, вторые контакты второго и тревого конденсатора подключена к вто — тьего резисторов подключены к первой рому контакту первого резистора и че- обкладке второго конденсатора, замы5 рез последовательна включенные вто- какпций контакт второго реле времени рой контакт промежуточного реле, раз- включен параллельно размыкающему конмлкающий контакт первого реле време- такту первого реле времени. Составитель Б.Шефтель Техред N,ÄHäûê . Корректор Г.Решетник Редактор И.Горная Заказ 5439/40 Тираж 866 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 Производственно"полигра4ическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
