Двухпозиционный терморегулятор

 

<и 552596

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ооеетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.73 (21) 1945052/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 13.04.77 (51) М. Кл 2 G 05D 23/19

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621-555.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. М. Бойко и А. И. Гительман (71) Заявитель (54) ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к двухпозиционным терморегуляторам и может быть использовано для регулирования тепловых процессов, в частности, в газификационных установках.

Известны двухпозиционные терморегуляторы, содержащие нуль-орган, усилитель, трансформатор и блок управления электронагревателями.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является двухпозиционный терморегулятор, содержащий нуль-орган, выход которого подключен к усилителю, соединенному с мультивибратором, блокинг-генератор, импульсный трансформатор и блок управления электронагревателями.

Такие устройства при включении электронагревателей в линии питания трех фаз сложны и громоздки из-за необходимости применения трех независимых однофазных устройств, каждый из которых должен содержать усилитель, блокинг-генератор, импульсный трансформатор и блок управления электронагревателями.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Для этого в устройстве установлены последовательно соединенные блок умножения, вход которого подключен к одному из выходов мультивибратора, и блок дифференцирования, выход которого подключен к одному из входов блокинг-генератора, другим входом соединенного с другим выходом мультивибратора, а выход блокинг-генератора — к входной обмотке импульсного трансформатора, выходная обмотка которого соединена с входом блока управления электронагревателями.

На фиг. 1 изображена электрическая принципиальная схема двухпозиционного терморегулятора; на фиг. 2, а — лт — временные диаграммы напряжений.

10 Двухпозиционный терморегулятор содержит нуль-орган 1, выход которого подключен к усилителю 2, соединенному с мультивибратором 3, последовательно соединенные блок 4 умножения и блок 5 диф ференцирования, блокинг-ге15 нератор 6, импульсный трансформатор 7 и блок 8 управления электронагревателями.

Нуль-орган 1 содержит элемент 9 синхронизации, выполненный в виде мостовой выпрямительной схемы, выход которой подключен к

20 выходу мостовой схемы 10 сравнения с датчиком 11 температуры в одном из плечей. Блок4 умножения построен по схеме умножителя частоты следования импульсов на три. Вход блока 4 умножения подключен к одному из выхо25 дов мультивибратора 3, выход блока 5 дифференцирования — к одному из входов блокинггенератора б, другой вход которого соединен с другим выходом мультивибратора 3, а выход блокинг-генератора б — к входной обмотке 12

30 импульсного трансформатора 7, выходная об552596

40

65 мотка 13 которого соединена с входом блока 8 управления электронагревателями. Блок 8 управления электронагревателями, содержащий симметричные тиристоры 14 и подключенные последовательно с ними дроссели 16 защиты от бросков тока, осуществляет регулирование тока в электронагревателях 16.

Работает двухпозиционный терморегулятор следующим образом.

Переменное напряжение одной из фаз (например, А) трехфазного питающего напряжения (фиг. 2,а, б, в), преобразованное элементом 9 синхронизации в пульсирующее (1фиг. 2,г), подается на выход мостовой схемы 10 сравнения, совмещенный с входом усилителя 2.

При нормальной температуре нагреваемого объекта, напряжение на выходе нуль-ортана 1 (на входе усилителя 2) определяется величиной напряжения рассогласования мостовой схемы 10 сравнения Ul и неизменным по амплитуде, образующимся в нуль при прохождении через нуль напряжения фазы А, пульсируlolUllM напря; elllievi c выхода элемента 9 синхронизации (кривая 17, фиг. 2,д). Результирующее напряжение на выходе усилителя 2 (кривая 1Ь, вериг. 2,е) не достигает величины напряжения запуска 0„п мультивиоратора 3, которыи ни в какои из моментoB времени не генерирует импульсы. l1ри э1ом олокинг-генератор О находится в за орможенном режиме, управляющие импульсы на входе олока б управления электронагревателями (на управляющих электродах симметричных тиристоров 14) отсутствуют. .нмметричные тиристоры 14 заперты, ток через электронагреватели

16 не течет и нагревания Ооьек1а не происходит, г.сли температура нагреваемого Ооъекта ниже номинальнои, омич еское сопротивление датчика 11 температуры уменьшается, напряжение рассогласования мостовои схемы 10 сравнения падает до величины U, а напряжение на выходе нуль-органа 1 имеет вид, изображенный на кривой И, фиг. 2,д.

Выходное результирующее напряжение усилителя 2 при этом возрастает и в моменты времени, соответствующие прохождению через нуль напряжения фазы A., превышает величину напряжения запуска U a мультивибратора 3 (кривая 20, фиг. 2,е).

Мультивибратор 3 запускается и генерирует узкие прямоугольные импульсы отрицательной полярности (фиг. 2,ж), причем их фаза совпадает с моментом прохождения через нуль напряжения фазы А, а сдвиг по фазе между импульсами равен углу Ы=, где а — круго2 вая частота питающего переменного напряжения.

Импульсы с выхода мультивибратора 3 поступают на вход блока 4 умножения. На выходе блока 4 умножения формируются импульсы отрицательной полярности с утроенной часто4 той следования (фиг. 2,з) со сдвигом rro фазе от запускающих импульсов (выходных импульсов мультивибратора 3) и между собой на угол ml = —, причем в моменты поступле3 ния импульсов от мультивибратора 3 на выходе блока 4 умножения импульс отсутствует.

Блок 5 дифференцирования осуществляет укорочение длительности импульсов с выхода блока 4 умножения (фиг. 2,.и).

Импульсы с выхода блока 5 дифференцирования поступают на один из входов блокинг-генератора 6, находящегося в ждущем режиме, на другой вход которого подаются импульсы со второго выхода мультивибратора 3.

Результирующая последовательность импульсов на входе блокинг-генератора 6 имеет сдвиг по фазе между импульсами равный

Ы= — (фиг. 2,к), что соответствует моментам прохождения через нули всех трех фаз питающего переменного напряжения, Блокинг-генератор 6 запускается и формирует узкие, с крутым фронтом прямоугольные импульсы, сдвинутые по фазе на угол И=в

3 (фиг. 2,л), которые с его выхода поступают на входную обмотку 12 импульсного трансформатора / и через выходную обмотку 13 подаются на вход олока 8 управления электронагревателями.

При этом прямоугольные управляющие импульсы (фиг. 2,м) поступают на управляющие электроды трех симметричных тиристоров 14, причем фазовый сдвиг импульсов на угол а/=

44

= -- — позволяет отпирать каждый из симмет3 ричных тиристоров (за исключением момента переключения терморегулятора) в моменты прохождения через нуль напряжения фазы, в которую он включен, на время всего полупер иода.

Отпирание трех симметричных тиристоров 14 приводит к протеканию тока через три электронагревателя 16, к подогреву объекта.

Величина регулируемой температуры объекта определяется параметрами нуль-органа 1, Введение в функциональную схему терморегулятора — блоков умножения и дифференцирования позволяет утроить число управляющих импульсов и, таким образом, без усложнения функциональной схемы терморегулятора, предназначенной для управления однофазным блоком управления электронагревателями, использовать его для управления трехфазным блоком управления электронагревателями.

Применение предлагаемого двухпозиционного терморегулятора обеспечивает значительный полезный эффект, заключающийся в том, что для управления трехфазным блоком управления электронагревателями применено по сути (сложности) одно однофазное устройство с блоками умножения и дифференцирования, 552596

5 избавляющее от необходимости вводить три однофазных устройства.

В результате, при включении электронагревателей в линии питания трех фаз, а, следовательно, при управлении трехфазным блоком управления электронагревателями упраздняются два усилителя, два блокинг-генератора, два импульсных трансформатора, что значительно упрощает конструкцию и повышает надежность терморегулятора.

Формула изобретения

Двухпозиционный терморегулятор, содержащий нуль-орган, выход которого подключен к усилителю, соединенному с мультивибратором, блокинг-генератор, импульсный трансформатор и блок управления электронагревателями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, в нем установле5 ны последовательно соединенные блок умножения, вход которого подключен к одному из выходов мультивибратора, и блок дифференцирования, выход которого подключен к одному из входов блокинг-генератора, другой вход кото10 рого соединен с другим выходом мультивибратора, а выход блокинг-генератора подключен к входной обмотке импульсного трансформатора, выходная обмотка которого соединена с входом блока управления электронатревате15 лями.

552596

5.,е.

Риз. 2

Редактор И. Грузова

Заказ 680/11 Изд. № 322 Тираж 1069 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москова, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, п р. Сапунова, 2 дь д

Составитель М. Столярова

Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина