Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к автоматике и предназначено дял широтно-импульсного регулирования температуры, давления и др. величин при помощи маломощных контактных датчиков. Устройство содержит исполнительный элемент, через диодный мост, нагруженный тиристором, подключенный к клеммам сети, датчик параметра, конденсатор и резистор. Для повышения надежности работы за счет исключения дребезга контактов введены пороговый по напряжению элемент, последовательная времязадающая RC-цепь и два диода, один из которых подключен к катоду тиристора и к третьему выводу диодного моста, четвертый вывод которого через резистор соединен с анодом тиристора и одним контактом датчика. Контакты датчика коммутируют цепь с низкими значениями силы тока и напряжения, что позволяет применять высокочувствительные контактные датчики различных параметров.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) щ) 5 (: 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4467718/24-24 (22) 29.07.88 (46) 30.07.90. Бюл. Н 28 (75) Л.П.Дмитренко (53) 621.555.6(083.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(1487007, кл. G 05 D 23/19, 1987.

Ленк Дж. Электронные схемы. Практическое руководство. - М.: Мир, 1985, с. 208. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к автоматике и предназначено для широтно-импульсного регулирования температуры, да.вления и др. величин при помощи маломощных контактных датчиков. УстИзобретение относится к автоматике и предназначено в сочетании с различными контактными датчиками (ртутными, биметаллическими, герконовыми и т.п.) для контроля и регулирования температуры, давления, уровня жидких и сыпучих сред и др °

Цель изобретения - повышение надежности и КПД.

На фиг. 1 представлена схема устройства с динисторным пороговым элементом; на фиг. 2 — схема устройства с пороговым элементом на однопереходном транзисторе (ОПТ) .

Устройство содержит исполнительный элемент 1 (реле, контактор), диодный

2 ройство содержит исполнительный элемент, который через диодный мост, нагруженный тиристором, подключен к клеммам сети, датчик параметра, конденсатор и резистор. Для повышения . надежности работы за счет исключения дребезга контактов введены пороговый по напряжению элемент, последовательная времязадающая RC-цепь и два диода, один из которых подключен к катоду тиристора и третьему выводу диодного моста, четвертый вывод которого через резистор соединен с анодом тиристора и одним конактом датчика.

Контакты датчика коммутируют цепь с низкими значениями силы тока и напряжения, что позволяет применять вы" сокочувствительные контактные датчика различных параметров.

С: мост 2, контактный датчик 3 темпера" туры, ограничительный резистор 4, тиристор 5, накопительный конденсатор 6, последовательную времязадающую RC-цепь 7, пороговый элемент 8, выполненный на динисторе или ОПТ,- и два разделительных диода 9 и 10.

Времязадающая RC — цепь содержит резисторы 11 и 12 и конденсатор 13 (или только резистор 11 и конденсатор

12 в случае применения ОПТ) . При применении ОПТ пороговый элемент 8 содержит ОПТ 14, резисторы 12, 15 и

16 и конденсатор 17. Кроме того, при выполнении исполнительного реле в виде магнитного пускателя параллель (1582179 о резистору 4 желательно включить табилитрон 18.

Работа устройства рассмотрена на римере, когда в качестве контактов датчика 3 применен биметаллический термоконтактный датчик температуры.

Однако принцип работы устройства не изменяется, если применять, наприМер, кнопки управления, магнитоупавляемые (герконовые) датчика давлеия, уровня, положения и т.п.

Устройство работает следующим разом. !

IS

При включении устройства в сеть, когда температуры объекта регулироания ниже предельного значения, (oHTBKTbl 3 датчика ааккнуты, ткаис1ор 5 заперт, исполнительное реле 1 отключено, через обмотку, один из иодов моста 2, резисторы 11 и 12, контакты датчика 3 и другие из диодов моста начинается заряд конденсатоpà 13. Как только через определен- 25 ный интервал времени конденсатор 13 зарядится до напряжения отпирания динистора 8, последний отпирается и через него и резистор 12 на переход катод - управляющий электрод тиристора 5 разряжается конденсатор 13.

Под действием этого импульса тиристор 5 отпирается и удерживается в открытом положении в течение 1-2 полупериодов за счет тока разряда конденсатора 13 на промежуток управляющий электрод - катод тиристора 5.

Тиристор 5 шунтирует одну диагональ диодного моста 2 и через вторую диагональ этого моста и исполнительное 4 реле 1 протекает под действием нап ряжения сети переменный ток, вызывающий включение реле 1 и некоторое падение напряжения на резисторе 4.

flo амплитудного значения этого паде 45 ния напряжения через диод 9 заряжается конденсатор 6. Под действием напряжения на кондзнсаторе 6 через разделительный диод 10 и переход анод - катод тиристора 5 на резистор

4 в паузах между импульсами пульсирующего тока разряжается конденсатор

6 и тиристор 5 поддерживается в открытом положении и после разряда конденсатора 13 на цепь управления за счет разряда через его анодную

55 цепь на резистор 4 конденсатора 6.

При этом диод 9 исключает разряд конденсатора 6 непосредственно на резистор 4 и обеспечивает протекание тока разряда конденсатора 6 через анодную цепь тйристора 5 и создавая условия для удержания тиристора открытым, а реле 1 включенным. Диод 10 исключает заряд конденсатора 6 до амплитудного значения напряжения сети, когда тиристор 5 зеперт. Открытый тиристор 5 шунтирует RC-цепь 7, исключая. заряд конденсатора 13.

Когда контакты датчика 3 при превышении заданного значения температуры объекта регулирования размыкаются, цепь перезаряда конденсатора 6 разрывается, тиристор 5 запирается а реле 1 отключается. Поскольку контактами 3 размыкается цепь заряда не только конденсатора 6, но и конденсатора 13, не только отключается тиристор 5, не и предотвращается заряд конденсатора 13. Поэтому, когда температура объекта регулирования снижается и контакты 3 снова замыкаются, лишь через определенную -выдержку времени, задаваемую постоянной времени RC-цепи 11, 13 и порогом отпирания динистора 8, включается реле 1. Эта выдержка времени позволяет исключить частые переключения исполнительного реле и выход его из строя при управлении им с помощью. реле температуры, в котором отсуствует зона нечувствительности и имеет место дребезг контактов датчика. Дальнейшая работа регулятора повторяется.

При применении в устройстве в качестве порогового элемента ОПТ 14 (Фиг. 2) для питания OflT 14 по базам используется резистор 15 и конденсатор 17. Когда в качестве нагрузки применяется электромагнит, контактор или электродвигатель, пусковой ток которых в несколько раз превышает длительно установившееся значение тока, для ограничения падения напряжения на резисторе 4 в момент срабатывания нагрузки" служит стабилитрон

18. В устройстве. может, быть применена нагрузка как переменного, так и постоянного токов. В последнем случае нагрузка подсоединяется к выходу диодного моста через последовательно включенные тиристор и резистор 9.

В устройстве отсутствуют контакты реле и за счет этого существенно по- i вышается надежность работы и расширяется область .его использования в случае применения вместо исполнитель5 15 ных реле электромагнитов, электродвигателей и.др. Поскольку в предложенной схеме конта кты датчика коммутируют цепь с низкими значениями то-, ка и напряжения, в качестве датчика в ней могут быть применены высокочувствительные герконы, ртутные термоконтакторы, датчики давления и др °

8 сочетании с датчиками температуры, давления, уровня жидких и сыпучих сред и т.п. регулятор можно применять для стабилизации различных параметров. формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее исполнительный элемент, диодный мост, контактный датчик температуры, ограничительный резистор, тиристор и накопительный конденсатор, причем, входная диагональ диодного моста включена через исполнительный элемент в сеть переменного тока, о т л и ч а ю щ е е2179

6 с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД, оно содержит последовательную времязадающую RC-цепь, два разделительных диода и порого- . вый элемент, подключенный выходом к управляющему электроду тиристора, анод которого через ограничительный резистор соединен с одним из выходов диагонали диодного моста, подключенным через последовательно соединенные контактный датчик температуры и последовательную времязадающую RCцепь, к другому выводу его выходной диагонали и катоду тиристора, подключенному через последовательно соединенные разноименными электродами разделительные диоды к аноду тиристора, общий вывод разноименных р9 электродов разделительных диодов подключен через накопительный конденсатор к общему выводу контактного датчика температуры и последовательной времязадающей RC-цепи, выход код торой соединен с входом порогового элемента.

1572179

Составитель Г.Крейман

Техред Л. Олийнык Корректор С.Черни

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 2089 Тираж 655 Подписное

ВНИИПИ Государственного коми тета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул.Гагарина, 101