Система автоматического регулирования температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

<»>752269

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.03.78 (21) 2591187/18-24 с присоединением заяэки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (=1),, Кч з б 05 0 23/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (о3) УДК 621.555.6 (088.8) (72) Автор

В. Я. Лукьянов изобретения!! 1) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМ П ЕРАТУРЫ

Изобретение автоматического регулирования температуры предназначено для использования в устройствах для регулирования температуры различного назначения, в частности в электрических печах сопротивления.

Иззестны системы автоматического регулирования температуры электрических печей, содержащие потенциометр с дифференциально-рычажным механизмом, фазосдвигающее устройство, формирователь импульсов, катушку индуктивности и магнитный сердечник, подвижная часть которого соединена со штоком дифференциально-рычажного механизма 11).

В таких системах имеется статическая и динамическая ошибка регулирования, что ведет к сн ижению надежности работы.

Известна также система автоматического регулирования температуры, являющаяся наиболее близкой по отношению к предложенной, содержащая потенциометр с дифференциально-рычажным механизмом устано ки задания, катушку индуктивности и магнитный сердечник, основное и дополнительное фазосдвигающее устройство, управляемый элемент в цепи основного фазосдвигающего устройства, фазовый детектор, усилитель сигнала ошибки с формирователем закона регулирования, причем выходы основного и дополнительного фазосдвигающих устройств соединены с входом детектора, выход которого через усилитель с формирователем закона регулирования соединен с входом управляемого элемента в цепи основного фазосдвигающего устройства.

В такой системе угол регулирования мощности нагрузки (угол проводимости тириспоров) изменяется в пределах от 0 до zr, и зависит от положения подвижной часпи преобразователя, а диапазон нормального функционирования фазового детектора лежит в пределах 0 — л/2. При изменении угла регулирования во всем диапазоне трудно произвести настройку заданного значения регулируемой температуры с фактическим, так как при углах рассогласования

)л/2 возникает ложный сигнал (соответствующий как бы уменьшению сигнала ошибки) и система выходит из режима слежения, что может привести к отклонению от заданного значения регулируемой температуры на значительную величину, т. е. к перегреву изделий в печи.

Целью изобретения является упрощени» и расширение диапазона настройки системыы.

Поставленная цель достигается тем, что в систему автоматического регулирования температуры введены блок преобразования

752269 фаза-а мплитуда, источник опорного напряжения с регулируемым выходом и блок сравнения, причем первый вход блока преобразования фаза — амплитуда соединен с выходом фазосдвигающего устройства, второй вход — с шиной питания, а выход соединен с одним из входов блока сравнения, второй вход которого подключен к источи н«у опорного напряжения, причем выход бло«а сравнения связан с входом усилителя с формирователем закона регулирования.

На чертеже представлена функциональная схема предложенной системы автоматического регулирования температуры.

Система автоматического регулирования температуры содержит потенциометр 1, с выходным регулирующим органом которого соединен п реобразователь перемещения 2, фазосдвигающее устройство 8, формирователь импульсов 4, управляемый элемент 5 в цепи фазосдвигающего устройства, усилитель с формирователем закона регулирования б, блок преобразования фаза — амплитуда 7, источник опорного напряжения 8, блок с равнения 9.

Заданное значение регулируемой температуры устанавливается механизмом установки задания потенцнометра l.

До выхода на режим (заданное значение температуры) с фазосдвигающего устройства 8 подается на формирователь импульсов 4 сигнал с минимальным (близким к нулю) сдвигом фазы. При этом нагрев печи идет полным током. При подходе к заданию выходное регулирующее звено потенци ометра 1 воздействует на преобразователь перемещения 2, включенный в схему фазосдвигающего устройства 8,,изменяя фазовый сдвиг сигнала на его выходе.

Сигнал, сдвинутый по фазе, подается на фориирователь импульсов 4. При этом ток через нагреватели электропечи уменьшается. Зтот сигнал подается на первый вход блока преобразования фаза — амплитуда, на второй вход которого подается не сдвинутое напряжение с обмотки трансформатора.

На выходе блока преобразования 7 устанавливается напряжение, значение которого пр опорциона 7bHQ фазовому сдвигу и„.,==и„.е+ ; U.. „==J„,,: U,, =- К(5)11, Это напряжение в блоке 9 сравнивается с напряжением источника 8. С выхода блока 9 снимается сигнал, пропорциональный рассогласованию заданного и фактического значения регулируемой температуры, и подается через усилитель с формирователем закона регулирования б на вход управляемого элемента 5 в цепи фазосдвигающего устройства 8. Управляемый элемент 5 (например, транзистор) изменяет по заданному закону (П, ПИ или ПИД) значение своего

10 параметра, вызывая изменение фазового сдвига в сторону уменьшения или увеличения от его первоначального значения, в зависим ости от знака рассогласования.

Настройка системы производится в точке заданного значения регулируемой температуры. Коррекция заданного значения регулируемой температуры (поднастройка) осуществляется источником 8.

Формула изобретения

Система автоматического регулирования температуры, содержащая потенциометр и связанный с его выходным регулирующим органом преобразователь перемещения, подключенный к последовательно соединенным фазосдвигающему устройству и формирователю импульсов, последовательню соединенные усилитель с формирователем закона регулирования и управляемый элемент в цепи фазосдаигающего устройства, о т л ич а ю щ а я с я тем, что. с целью упрощения и расширения диапазона настройки, в нее

35 введены блок преобразования фаза — амплитуда, источник опорного напряжения с регулируемым выходом и олок сравнения, причем первый вход блока преобразования фаза — амплитуда соединен с выходом фа40 зосдвигающего устройства, второй вход— с и.иной питания, а выход соединен с одним из входов блока сравнения, второй вход которого подключен к .источнику опорного напряжения, причем выход блока сравнения

45 связан с входом усилителя с формирователем закона регулирования.

Источники информации, принятые I.o внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

;А 487382, кл. G 05 D 23i20, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Я 590719, кл. G 05 D 23/20, 1976 (прототип).

752269

Задаче

Составитель Л. Птенцова

Техред А. Камышникова

Редактор 3. Ходакова

Корректор С. Файн

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»

Заказ 848/1014 Изд № 364 Тираж 955 Подписное

НГ10 «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5