Пропорциональный терморегулятор

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик ш 864261 (61) Дополнительное к est. свид-ву— (22)Заявлено 24.01,80 (21} 2874162/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 05 0 23/19

31тоударетвеиный комитет

СССР ао делам изо4ретеиий и открытий

Опубликовано 15.09 ° 81 ° Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 16.09.81 (53) УДК 621 ° .555.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н.П. Крупский и M.Á. Еселев

1 (7I ) Заявитель (54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к автоматическому регулированию, а именно к устройствам, предназначенным для автоматического подцержания температурных режимов нагревательных печей сопротивления лабораторных и промышленных установок.

Известны пропорциональные тиристорные регуляторы. температуры (l, 2).

Однако в этих регуляторах используют конструктивно сложные схемы преобразования управляющего сигнала в импульсы запуска, включающие в себя мультивибраторы, триггеры Шмидта, генераторы пилообразного напряжения, блокинг-генераторы, магнитные усилители, усложняющие настройку, эксплуатацию приборов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является терморегулятор, который содержит датчик температуры, соединенный через .усилитель постоянного тока со входом нуль-органа, регулирующий элемент, а также генератор пилообразного напряжения и последовательно соединенные формирователь синхронизирующих импуль сов, элемент совпадения и формирователь импульсов управления (3 1.

В данном терморегуляторе сигнал датчика усиливается усилителем постоянного тока и поступает на нульорган, который сравнивает сигналы от

tO усилителя постоянного тока и специального генератора пилообразного напряжения. Нуль-орган выдает прямоугольные импульсы, длительность которых зависит от соотношения входных

15 сигналов, а частота определяется гене ратором пилообразного напряжения.

Эти импульсы подаются s схему совпадения, где сравниваются с синхронизирующими импульсами, вырабатываемыми формирователем синхроимпульсов.

Выходной сигнал схемы совпадения поступает на формирователь импульсов запуска. Кратковременные импульсы за"

86426

40

Регулятор функционирует следующим образом.

Сигнал рассогласования (фиг. 1) 50 поступает на вход усилителя 3 через нуль-орган 2, с которого подается на формирователь 4.

Формирователь 4 обеспечивает получение кратКовременного импульса с кру- 55 тым передним фронтом в момент начала положительной полуволны напряжения с усилителя 3 и состоит из малопуска подаются на управляющие электроды тиристоров.

Однако это устройство сложно и имеет ограниченную область примене.ния.

Цель изобретения — упрощение и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что пропорциональный терморегулятор, содержащий включенные последовательно датчик температуры, нуль-орган, усилитель, формирователь и исполнительный тиристор, включенный последовательно с нагрузкой, содержит переключатель режимов работы, шунтирующие переменный резистор и диод, а также выпрямительный диод, причем выпрямительный диод включен последовательно с исполнительным тиристором а анод и катод его подключены соответственно к первому и второму неподвижным контактам переключателя режи-т. мов работы, шунтирующий диод анодом подключен к катоду исполнительного тиристора и неподвижному выводу шун25 тирующего переменного резистора, движок которого связан с подвижным контактом переключателя режимов работы, третий неподвижный контакт которого соединен с катодом шунтирующего диода. . На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема пропорционального терморегулятора; на фиг. 2 представлены диаграммы напряжений .и токов в соответствующих эле- 55 ментах схемы.

Пропорциональный терморегулятор содержит датчик 1 температуры, нульорган 2, усилитель 3, формирователь

4, тиратрон 5, анодный резистор 6, катодный резистор 7 и конденсатор . 8, тиристор 9, выпрямительный и шунтирующий диоды 1О и II, соответственно шунтирующий и переменный резистор 12 и переключатель 13 режимов 45 работы и нагрузка 14.

1 4 мощного тиратрона 5, резисторов 6, 7 и конденсатора 8 (фиг. 1)

При подаче на сетку тиратрона 5 отрицательной полуволны переменного напряжения с усилителя 3 тиратрон

5 заперт, и конденсатор 8 заряжается через большое по величине сопротивление резистора 6. В момент начала положительной полуволны тиратрон 5 открывается, и конденсатор 8 быстро разряжается через малое по сравнению с 6 сопротивление резистора 7 (фиг. 2, 3).

Кратковременный импульс запуска (фиг. 2, 4) подается на управпяющий электрод тиристора 9 и открывает

его (участок 2-3 фиг. 2, 5). Тиристор 9 остается в открытом состоянии до окончания положительной полуволны напряжения, питающего силовую цепь (участок 3-4 фиг. 2, 5). Эффективное значение тока в нагрузке

14, определяющее температуру печи сопротивления, зависит от времени, в течение которого тиристор 9 открыт, В силовую цепь пропорционального терморегулятора введены диоды IO и 11 и резистор 12. При этом реалызуются три режима работы силовой цепи терморегулятора, которые задаются положениями переключателя 1.3 режимов работы — аб, бв, вг. (фиг. 2.6, 2.7, 2.8). Регулируемая часть тока показана штриховкой.

Во всех трех положениях переключателя 13 режимов работы временные диаграммы мгновенного значения тока наг1 рузки 14 (IH) . в положительный полупериод одинаковы. На участке 1-2 тиристор 9 заперт, и значение IH определяется суммарным сопротивлением резистора 12 и сопротивлением нагрузки 14. На участке 2-4 открытый тиристор шунтирует резистор 12 и значение

II определяется только величиной сопротивления нагрузки !4.

В отрицательный полупериод питающего напряжения (участок 4-5) при положении переключателя аб ток нагрузки отсутствует; при положении Я значение тока нагревателя нагрузки

14 определяется суммарным сопротивлением резистора 12 и сопротивлением нагрузки 14; наконец, при положении 02 диод 11 шунтирует резистор

12 и значение тока нагревателя определяется лишь величиной его сопротивления.

Отношение нерегулируемой к регулируемой составляющей эффективного тока нагрузки минимально в положении

dd:и максимально в положении $g .

Переменный резистор 12 позволяет плавно изменять это соотношение.

Использование пропорционального терморегулятора позволяет расширить диапазон регулируемых температур путем изменения соотношения между регулируемой и нерегулируемой составляющими тока нагрузки.

Формула изобретения

Пропорциональный терморегулятор, содержащий включенные последовательно датчик температуры, нуль-орган. усилитель, формирователь и исполнительный тиристор, включенный последовательно с нагрузкой, о т л и.— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и расширения области применения, он содержит переключатель

864261 6 режимов работы, шунтирующие переменные резистор и диод, а также выпрямительный диод, причем выпрямительный диод включен последовательно с исполнительным тиристором, а анод и катод его подключены соответственно к первому и второму неподвижным контактам переключателя режимов работы, шунтирующий диод анодом подключен к като-..

1р ду исполнительного тиристора и.неподвижному выводу шунтирующего переменного резистора, движок которого связан с подвижным контактом переключателя режимов работы, третий неподвижный контакт которого соединен с катодом шунтирующего диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 356631, кл. G 05 0 23/24, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

У 480061, кл. G 05 0 23/24, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

У 491123, кл. G 05 0 23/19, 1974 (прототип).

864261

1н рЕ

И

Составитель Л. Птенцова

Редактор М, Хома Техред З.Фанта Корректор У. Пономаренко

Заказ 7792/71 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент". r. Ужгород, ул. Проектная, 4