Устройство для регулирования температуры термоэлектрических батарей

 

Обоз Советских

Социалистических

Республик

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКРМУ СВИДИВЛЬСТЭУ

0 ) 607200 (63) Дополнительное и авт. синд-ау(22) Заявлено 26.03.76 (21) 23446 15/18-24 .

Я (51} N. Кл.

Q 0S П 23/24 с присоединением заявки ¹ (23) ПрнорнтетГееудеретеахнмФ квмпет

Ввата Мижтреа Мср рр дмаи хзрбрвтзвй и Ртхритхй (53) УДК 621.555.6 (088.8} (43) Опублииоваяо 15,05.78)ýþëëåòeíü М18 (45) Дата опубликовании описаиииат.0 . f51

В, A. Гладченко

Специальное конструкторско гекнологическое биоро компрессорного и,холодильного машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ БАТАРЕЙ

Изобретение касается автоматического регулирования, в частности регулирования температуры термоэлектрических батарей.

Известны бесконтактные устройства регулирования тем пературы термоэлектрических элементов, в которых управление тиристорами осуществляется от генератора импульсов jlj.

Наиболее близким техническим решением является устройство для регулирования температуры термоэлектрических батарей, содержащее измерительный мост переменного тока, входная диагональ которого подключена ко вторичной обмотке трансформатора питания, а выходная — к детектору знака измеренного сигнала, н тнристорный ключ (2).

Этн устройства имеют ряд существенных недостатков: отсутствует автоматическое переключение термоэлектрических батарей с охлаждения на нагрев и обратно в зависимости от заданной температуры; цепи управления находятся под значительным напряжением, которое после выпрямления подается из силовой трехфазной сети, частично гасится, на резисторах делится, прн этом нв них выделяется значитель ное количество тепла, это количество тепла мо-, жет быть соизмерено с холодопроизводнтельностьо термоэлектрических батарей; диапазон

2 температур, регулируемых такими устройствами, невелик, для изменения диапазона регулируемых температур необходима частичная замена элементов устройства.

Целью изобретения является повышение точб ности устройства. . Поставленная цель . достигается тем, что предлагаемое устройство содержит элементы

ИЛИ и дополнительные ключи, содержащие оптроны, причем фоторезисторы оптронов эле10

0 ментов ИЛИ подключены к управляющим входам тирнсторных ключей, а светодиоды — к выходу детектора знака, к которому подключены светодиоды включенных встречно-параллельно оптронов ключей, через фоторезисторы которых термобатарея подключена последоваИ тельно с тиристорными ключами к источнику питания, а также тем, что детектор знака измеренного сигнала выполнен на оптооне, светодиод которого подключен ко входу детектора знака, а фоторезнстор — — к одной диагонали

20 днодного моста, во вторую диагональ которого включены последовательно соединенные другая вторичная обмотка трансформатора и резистор, включенный параллельно выходу де- тектора знака.

Использование оп1ронов в цепях управле25 ння силовыми тнристорамн ключа позволяет

607200 упростить схему управления, ввести более четкую синхронизацию управляющих импульсов с питающим напряжением, уменьшить мощность, потребляемую цепями. управления, так как ток через фоторезистор оптрона течет только вначале полупериода питающего напряжения, затем силовой тиристор выпрямителя шунтирует фоторези стор.

Применение оптронов для коммутации термоэлектрических батарей позволило получить простую и надежную. цепь переключения термоэлектрических батарей с нагрева на охлаждение и обратно.

На чертеже показано преллагаемое устройство.

Оно содержит измерительный мост 1 переменного тока с датчиком температуры 2 в одном из .плеч, трансформатор питания с первичной 3 и вторичными 4 и 5 обмотками, детектор знака измеренного сигнала, выполненный на оптроне б., диодном мосте 7 н резисторе 8, тиристорный ключ 9, элементы ИЛИ, выполненные на оптронах !О, 1! и 12, ключи, выполненные на оптронах 13, 14, 15 и 16, термобатарею 17.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии регулируемая температура выще заданной. В этом .случае на выходе измерительного моста возникает разность потенциалов, которая преобразуется детектором знака, управляемым оптроном 6. Постоянная составляющая этого сигнала выделяется и прикладывается к светодиодам оптронов ключей и элементов ИЛИ 10 — 12. Причем, полярность управляющего ипряжения, которая определяется фаэировкой вторичных обмоmK трансформатора питания и соотношением сопротивлений датчика и задатчика температуры, будет такова, что оптроны 14 и 15 включают термоэлектрическую батарею в режим охлаждения.

При этом к светодиодам оптронов 13, 16 п рикладывается напряжение обратной полярности, следовательно, они заперты.

Оптроны 10 — 12, построенные по типу схем, реализующих логическую операцию ИЛИ, при наличии я измерительной части схемы разбаланса любого знака открыты, так как один из светодиодов освещает фоторезистор.рассматриваемых оптронов..

Проводящее состояние фоторезисторов flo3воляет подать на управляющие электроды тиристорного ключа 9 синхронизированное по фазе с сетевым напряжением управляющее напряжение, Введя в цепь управления тиристорами фазовращатель, можно с помощью оптроиов 10—

12 регулировать выходной ток выпрямителя фазоим пульсиым методом.

Охл а жден не объекта и ролол ж а ется до лостижения в объекте заданной температуры. !1рн этом сопротивления измерительного моста уравниеаются, а напряжение иа выходе летеиора знака равно нулю, т. е. напряжение на светолиолах оптронов равно нулю, н тиристорный ключ при перехоле питающего напряжения че рез нули отключается.

Прн дальнейшем понижении температуры в объекте на выходе измерительного моста возникает разность потенциалов прогивоположной полярности относительно рассмотренного случая и регулирование осуществляется аналогично описанному, но в обратном направлении.

Применение в устройстве регулирования температуры термоэлектрических батарей детектора знака, управляемого оптроном, позволяет повысить точность регулируемой температуры, а использование оптронов для реализации автоматического переключения термобатареи с охлаждения «а нагрев и управления выпрямителем позволяет получить простое и надежное бесконтактное устройство.

Внедрение данного устройства для регулирования температуры термоэлектрических батареи позволит повысить точность подлержания температуры на 18%, надежность работы установки на 25% и уменьшить эксплуатационные расходы на 15%.

Формула изобретения

l. Устройство для регулирования температуры термоэлектрических батарей, содержащее

30 измерительный мост переменного тока, входная диагональ которого подключена ко вторичной обмоткетрансформатора питания, а выходнаяк детектору знака измеренного сигнала, и тиристорный ключ, отличающееся тем, что, с целью повышения то, ности устройства, оно содержит элементы ИЛИ н дополнительные ключи, содержащие оптроны, причем фоторезисторы оптронов элементов ИЛИ подключены к управляющим входам тиристорных ключей, а светодиоды к выходу детектора знака, к которому подключены светодиоды включенных встречно-параллельно оптронов ключей, через фоторезисторы которых термобатарея подключена последовательно с тиристорными ключами к источнику питания.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, 4> что детектор знака измеренного сигнала выполнен на оптроне, светодиод которого подключен ко входу детектора знака, а фоторезистор — к одной лиагонали диодного моста, во вторую диагональ которого включены последовательно соединенные другая вторичная 0 обмотка трансформатора и резистор, включенный параллельно выходу детектора знака.

Источники информации, принятые во внимание. при экспертизе:

Патент ФРГ № 1 И0967, кл. 17а, 20, с5

2. Патент США № 3131545, кл. 62 — 3, 1973.

607200

Составитель Л. Птениова

Техред О. Луговая Корректор И. Гокснч

Тираж 1033 . Подписное

Редактор Н. Каменская

Заказ 2582/35

ОНИИ11Р! Государственного комитета Совета Минис1ров СССР но делам изобретений н открытий

113()35, Москва, Ж-35, Раугнская наб. д. 4/5

Филиал !И!11 Патент, г. Ужгород, ул. 11роекгная, 4