CS223644B1 - Synchronní triakový regulátor příkonu topných těles - Google Patents

Description

Vynález se týká synchronního triakového regulátoru příkonu topných těles obsahujícího zdroj stejnosměrného proudu, řídicí potenciometr připojený k multivibrátoru s měnitelnou střídou, a dále triakový výkonový stupeň opatřený vstupem pro zapojení na síť, k němuž je připojena odporová zátěž pro vyhřívání termostatizovaného média, v němiž je umístěn kontaktní teploměr.

Dosud je problém udržování teploty lázní a termostatizace laboratorních zařízení zpravidla řešen různými způsoby. Například celý neměnitelný příkon topení určený jeho konstrukcí, je spínán pomocí relé, které je ovládáno kontaktním teploměrem buď přímo, nebo přes elektronkový či tranzistorový obvod, nebo je příkon topení nastaven pomocí autotransformátoru bez zpětné vazby. Rovněž se užívá kombinace obou předešlých způsobů, kdy kontaktním teploměrem je ovládáno relé, kterým je spínán autotransformátor použitý k optimializaci příkonu topení. Dalším způsobem je regulátor používající fázové regulace, tyristorů nebo triaků, jehož čidlo je galvanicky spojeno se sítí.

Nevýhodou dosavadních řešení je opalování mechanických kontaktů ve výkonové části, a tím snížená spolehlivost a bezpečnost zařízení, dále zhoršení účiníku při použití autotransformátoru a navíc jeho vysoká váha. U fázové regulace tyristorů nebo triaků dochází k intenzivnímu rušení šířícímu se< polem i sítí, které nelze odstranit bez použití rozměrných a nákladných filtrů.

Výhodou synchronního triakového regulátoru příkonu topných těles podle vynálezu je podstatné zvýšení bezpečnosti práce, neboť jsou odstraněny jiskřící mechanické kontakty ve výkonové části, a tím je minimalizováno nebezpečí výbuchu hořlavých par a plynů; kontaktní teploměr je galvanicky oddělen od sítě, což prakticky znemožňuje úraz elektrickým proudem při neopatrné manipulaci. Další výhoda spočívá ve vyšší spolehlivosti zařízení plynoucí z odstranění mechanických spínacích kontaktů či rtuťových prasátek ve výkonové části, ve snadnějším uložení a manipulaci ve srovnání s kombinací relé a autotransformátor, což vyplývá z kompaktnosti, malých rozměrů a malé váhy zařízení. Je odstraněna indukční zátěž sítě proti použití autotransformátoru, c,ož vede ke zlepšení účiníku. Synchronní spínání triaků má na rozdíl od fázové regulace vyšší účinnost a minimalizuje rušení šířící se polem i sítí. Tím pro spínaný proud 10 A prakticky odpadá nutnost konstrukce rozměrných a nákladných filtrů. Široký rozsah regulace, a to 1 % až 99 °/o nominálního příkonu topného tělesa, spolu s lineární stupnicí příkonu umožňuje jeho snadné a dostatečně přesné nastavení. Takto lze jednoduše optimalizovat příkon různých topných těles, což vede ke zlepšení regulace a snížení spotřeby elektrické energie.

Podstata synchronního triakového regulátoru příkonu topných těles podle vynálezu spočívá v tom, že zdroj stejnosměrného proudu je připojen na vstup multivibrátoru s měnitelnou střídou, jehož spínací výstup a vstup jsou spojeny se vstupem a výstupem kontaktního teploměru, přičemž mezi signálový výstup multivibrátoru s měnitelnou střídou a signálový vstup triakového výkonového stupně spínaného synchronně je zapojen optoelektrický člen.

Příklad provedení synchronního triakového regulátoru příkonu topných těles podle vynálezu je znázorněn na výkresu představujícím blokové schéma.

Zdroj 1 stejnosměrného proudu a řídicí potenciometr 8 jsou připojeny k jim příslušným vstupům a výstupům multivibrátoru 2 s měnitelnou střídou, jehož spínací výstup a vstup jsou spojeny se vstupem a výstupem kontaktního teploměru 7 umístěného v termostatizovaném médiu S. Mezi signálový výstup multivibrátoru 2 s měnitelnou střídou a signálový vstup thriakového výkonového stupně 4 je zapojen optoelektronický člen 3. Odporová zátěž 5 umístěna v termostatizovaném médiu 8 je připojena k příslušnému výstupu a vstupu triakového výkonového stupně 4 spínaného synchronně.

Multivibrátor 2 s měnitelnou střídou, napájený ze zdroje 1, je spínán kontaktním teploměrem 7 v závislosti na předvolené teplotě termostatizovtného média 8. Střída multivibrátoru 2 je při zachování zvoleného základního kmitočtu v širokých mezích měněna řídicím potenciometrem 8 s lineární stupnicí. Pulsy generované multivlbrátorem 2 s měnitelnou střídou jsou přivedeny do optoelektronického členu 3, který zajišťuje jejich galvanické oddělení od triakového výkonového stupně 4. V triakovém výkonovém stupni 4 tyto pulsy synchronně spínají triak, kterým je připojována a odpojována odporová zátěž 5 od sítě v nule procházejícího napětí. Je-li odporovou zátěží 5 dosažena předem zvolená teplota termostatizovaného média 8, pak kontaktní teploměr 7 spojením obvodu blokuje funkci multivibrátoru 2 s měnitelnou střídou. Při poklesu teploty kontaktní teploměr 7 rozpojením obvodu obnovuje funkci multivibrátoru 2 s měnitelnou střídou.

Vynález je možno s výhodou použít pro regulaci teploty různých médií zejména pro laboratorní účely.

Claims (1)

1. předmEt

   Synchronní triakový regulátor příkonu topných těles obsahující zdroj stejnosměrného proudu, řídicí potenciometr připojený k multivibrátoru s měnitelnou střídou, a dále triakový výkonový stupeň opatřený vstupem pro zapojení na sít, k němuž je. připojena odporová zátěž pro vyhřívání termostatlzovaného média, v němž je umístěn kontaktní teploměr, vyznačený tím, že zdroj (1) vynalezu stejnosměrného proudu je připojen na vstup murtivibrátoru (2) s měnitelnou střídou, jehož spínací výstup a vstup jsou spojeny se vstupem a výstupem kontaktního teploměru (7), přičemž mezi signálový výstup multivibrátoru (2) s měnitelnou střídou a signálový vstup triakového výkonového stupně (4) spínaného synchronně, je zapojen optoelektronický člen (3).