Устройство для регулирования температуры

 

Вссс з г->зн м т ьт о T-:::.,q! чес.;; ;.; о п иС-"Х -й|т -и к

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

<») 6I3302

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.12.75 (21) 2302263. 18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликовачия описания 12.06.78 (51) М.Кл.- б 05 В 23/19

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.555.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Сосин и Т. В. Аржанникова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЪ|

Изобретение относится к области автоматического регулирования,и может быть использовано B системах термостатирования с малым временем установления рабочей температуры.

Известно устройство для регулирования температуры, обеспечивающее малое время установления ра бочей температуры, путем функциональных преобразований над импульсным сигналом. Такое устройство содержит датчик температуры, сигнал с которого усиливается в операционном усилителе и сравнивается в схеме сравнения с сигналом от генератора,пилообразного напряжения. Генератор пилообразного напряжения запускается управляющими импульсами, которые формируются в схеме синхронизации в начале каждого полупериода напряжения сети. В те отрезки полупериода, когда пилообразное напряжение превышает сигнал с операционного усилителя, в схеме формирования формируется последовательность импульсов, которые, усиливаясь в импульсном усилителе, открывают симметричный усилитель, подключающий нагреватель к сети. Нагреватель отключен, если сигнал с операционного усилителя превышает пилообразное напряжение (11.

Недостаток известного устройства состоит в,сложности его схемы.

Известно также наиболее близксе к изобретению по технической сущности устройство для регулирования температуры, осуществляющее пропорциональное регулирование в установившемся режиме, а при выводе в режим предусматривающее форсированный разогрев. Это устройство содержит датчик и задатчик температуры, подсоединенные к входу суммирующего усилителя, тиристорный,испол=

1О нительный элемент, подключенный последовательно с,нагревателем, источник литания, формирователь сигнала и пороговый блок (2).

К недостаткам такого устройства следует отнести большое число каскадов в схеме формирователя сигнала и высокие требования к источнику постоянного напряжения, что усложняет устройство.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для регулирования температуры формирователь сигнала выполнен в виде двух тиристорных усилителей, а пороговый блок — в виде последовательно соединенных запоминающего элемента и усилителя, причем вход запоминающего элемента подключен к первому выходу первого тиристорного усилителя, вход которого связан с выходом суммирующего усилителя, а второй выход соедизО нен с выходом второго тиристорного усилите613302

15

Зо

40

65 ля,,подключенным к тнристорному исполнительному элементу, а выход усилителя порогового блока подключен к входу, второго тиристорного усилителя.

Функциональная схема устройства для регулирования температуры изображена на фиг. 1; его принципиальная схема — на ф,иг. 2.

Устройство содержит датчик 1 температусы, задатчик 2 температуры, суммирующий усилитель 8, формирователь 4 сигнала, выполненный из двух тиристорных усилителей 5 и б, пороговый блок 7, состоящий из запоминающего элемента 8 и усилителя 9, тиристорный исполнительный элемент 10, нагреватель

11 и источник 12 постоянного напряжения.

Датчик 1 и задатчик 2 температуры подключены к входу суммирующего усилителя 8, выход которого соединен с входом тиристорного усилителя 5. Первый выход тиристорного усилителя 5 .подключен к входу запоминающего элемента 8, а второй выход тиристорного усилителя 5 — к выходу тиристорного усилителя б .и к входу тиристорного исполнительного элемента 10. Выход тиристорного исполнительного элемента 10 соединен с нагревателем 11. Вы: од запоминающего элемента 8 подключен к входу усилителя 9, выход которого соединен с входом тиристорлого усилителя б. Выход источника 12 постоянного напряжения подключен к входам задатчика 2 температуры, суммирующего усилителя 8, запоминающего элемента 8 и усилителя 9.

Вход источника постоянного на пряжания подсоединен к сети.

Устройство для регулирования температуры работает следующим образом.

В Операционном усилителе 8 (фиг. 2) осуществляется усиление сигнала датчика 1 температуры и сравнение его с опорным сигналом задатчика 2 температуры, амплитуда которото выбирается потен циометром 18 таким образом, чтобы выходной сигнал операционного усилителя 8 закрывал через диод 14 ткристор 15 при температуре, равной температуре отслеживания устройства — t „,„

После включения устройства (при t (t „,,„) тиристор 15 находится в открытом состоянии

3 течение положительной полуволны напряжения сети. Остаточное напряжение тиристора 15 компенсируется, падением напряжения на ста,билитроне 1б. Конденсатор 17 не заряжен. Через полевой транзистор 18 проходит ток, который усиливается биполярнььм транзистором 19 и открывает в отрицательную полуволну тиристор 20. Таким образом, через управляющий электрод симметричного тиристора 10 и в положительную, и в отрицательную полуволну текут токи тиристоров 15 и

20. В нагревателе 11 рассеивается максимальная мощность, что обеспечивает форсированный нагрев до теилературы отслеживания устройства.

Как только температура в месте расположения датчика достигает t „„ и тиристор 15 закрывается, конденсатор 17 заряжается до ,напряжения стабилизации стабилитрона 21.

Полевой транзистор 18 закрывается и закрывает тиристор 20. Нагреватель отключается от сети до тех пор, пока температура в месте расположения, датчика не станет ниже

Тогда тпристор 15 открывается, но конденсатор 17 не разряжается, так как .входное сопротивление полевого транзистора велико и постоянная времени цепи разряда на несколько порядков больше периода, в тече.ние которого тиристор 15 может быть открыт в режиме отслеживания температуры. Симметричный тиристор открыт лишь в течение положительных полуволн напряжения сети.

Таким образом, отслеживание темлер,атуры происходит на половинной мощности напряжения.

Для управления тиристором 15 необходимо формировать сигнал только в течение положительной полуволны напряжения сети.

Поэтому постоянное напряжение, необходимое для питания операционного усилителя 8 и задатчика 2 температуры, формируется лишь в течение положительного полупериода напряжения сети однополулериодным выпрямителем с параметрическим стабилизатором на элементах 22 27. Анало- ;÷ÿî для управления тиристором 20 необходимо формировать сигнал только в течение отрицательной полуволны напряжения сети. Поэтому постоянное,на пряжение, необходимое для питания запоминающего элемента 8 и усилителя 9, фор.мируется ли шь в течение отрицательного ,полупериода напряжения сети однополупериодным .выпрямителем на элементах 28, 29,80.

Предлагаемое техническое решение задачи по сравнению с известным лозволяет уменьшить вес (приблизительно в 2 раза) и стоимость (приблизительно в 2,5 раза) устройства для регулирования температуры.

Ф о р и у л а и з о б р е т е,н и я

Устройство для регулирования темлературы, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные к входу суммирующего усилителя, тиристорный исполнительный элемент, подключенный, последовательно с нагревателем, источник питания, формирователь сигнала и,пороговый блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, фор,мирователь сигнала выполнен в виде двух тиристорных усилителей, а пороговый блок — в виде последовательно соединенных запоминающего элемента и усилителя, причем, вход заломинающего элемента подключен к первому выходу первого тиристорного усилителя, вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя, второй выход соединен с выходом второго тиристорного усилителя, подключенным к тиристорному иололнительному элементу, выход усилителя

613302

ФигЛ порогового блока подключен к входу второго тиристорного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 289262, кл. G 05 D 23/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 196969, 5 кл. G 05 D 23/00, 1966.

613302

4 иг.2

Составитель Л. Птенцова

Техред И. Рыбкина

Редактор И. Грузова

Корректор В. Гутман

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 334/560 Изд. № 473 Тираж 1047

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5