NO153856B - Fremgangsmaate for oljebehandling av uloeselig svovel og en olje for utfoerelse derav. - Google Patents

Description

Apparat for styring av en heteinnretning.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer temperaturregulerings-kretser, særlig et apparat for styring av en heteinnretning.

Tidligere kjente temperatur-reguleringskretser er enten

av på-av-typen eller har en eller annen art av tilbakekoblings-arrangement. Ved sistnevnte type tilfores effekt til en temperatur-folsom krets samtidig som selve opphetningsinnretningen tilfores effekt for å forandre styrekretsens karakteristika og nedsette amplituden av det regulerte elements temperaturvariasjoner. Ved apparatet ifolge oppfinnelsen er disse variasjoner ytterligere redusert ved kretsens utfbrelse og området for verdiene av de komponenter som anvendes.

Apparatet i henhold til oppfinnelsen er av den art som omfatter (a) en bro med en termistor som er termisk koblet med heteinnretningen for fbling av dennes temperatur og frembringelse av et styresignal, hvis størrelse varierer med temperaturens avvikelse fra en forutbestemt verdi, (b) en styrt likeretter med en fbrste styre-, en fbrsté katode- og en fbrste anode-elektrode, (c) to vekselstrbm-tilfbrselsklemmer, (d) en kobleinnretning som er forbundet i serie med fbrste anode- og fbrste katode-elektrode

over vekselstrbm-tilforselsklemmene for å forbinde heteinnretningen med disse klemmer, og (e) et tilkoblingsnettverk med en koblekrets som inneholder en motstand parallellforbundet med en kondensator som ligger i serie med fbrste styre- og fbrste katode-elektrode

for å påvirke utgangen fra broen over fbrste styre- og fbrste katode-elektrode. Det særegne ved oppfinnelsen er at den styrte likeretter er en i og for seg kjent fbrste sådan av halvledende materiale, såsom silisium, at tilbake-koblingsnettverket omfatter en transformator, hvis primærvikling er koblet over i det minste en del av heteinnretningen og hvis sekundær-vikling har den ene klemme forbundet med den ene ende av en annen motstand, og den annen klemme forbundet med den ene side av en diode, hvis annen side er forbundet med det ene belegg av kondensatoren, og at den annen motstand har sin annen klemme forbundet med det annet belegg av kondensa-, toren for styrt av kobleinnretningen å påtrykke en ladning på kondensatoren som sbker å motvirke at den styrte likeretter blir ledende.

Dette og andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av fblgende beskrivelse under henvisning til tegningene som viser tre utfbrelseseksempler.

Kretsen ifblge fig. 1 inneholder en heteinnretning 20 som utgjor belastningen og hvis temperatur skal holdes på en forutbestemt verdi. Heteinnretningen tilfores effekt over to ledninger 22 og 2k, av hvilke den fbrstnevnte, som vist, kan være direkte forbundet med den ene side av heteinnretningen 20, mens den annen er forbundet med samme over kontakter 26 på et relé 28 når dette relés

anker er tiltrukket.

Belastningens temperatur avfbles av en termistor 30 som står i termisk kontakt med belastningen og er innkoblet i den ene, gren av en Wheatstone vekselstrbmbro 32. Broens ene diagonal påtrykkes spenning fra en transformator 34, mens den annen diagonal er forbundet med primærviklingen på en transformator 36, hvis sekundærvikling gir et feilsignal. Bro ens utgangs s ignal uttas fra et variabelt uttak 40 på et potentiometer 38 som utgjor en del av broen. Den temperatur belastningen 20 skal ha, innstilles ved hjelp av uttaket 40. Utgangssignalet over transformatorens 36 sekundærvikling anvendes til styring av. en styrt silisium-likeretter 42. Som vist er den ene ledning 43 fra transformatorens sekundærvikling forbundet med likeretterens portelektrode 44, mens den annen ledning 45 er forbundet med likeretterens 42 katode over en motstand 46 med shunt-kondensator 47, og ledningen 43. Transformatoren kobles således at den induserte spenning på ledningen 43 er i fase med spenningen på tilforselsledningen 24 når broen er i

, uballanse, for å angi en temperatur som ligger over den bnskede verdi. Likeretterens 42 katode er direkte forbundet med stromtil-forselsledningen 22, mens dens anode over ledningen 50 er forbundet med den ene side av reléets 28 vikling 52 og derfra med den annen tilfbrselsledning 24, således at likerettet strbm påvirker releét 28 når feilsignalets positive amplituder som påtrykkes mellom portelektroden 44 og likeretterens katode, befinner seg over likeretterens gjennomslipningsspenning. Parallelt med viklingen 52

er der koblet en kondensator 5^ og motstand 56 som ligger i serie og som tjener til å utjevne den likerettede strbm fra likeretteren 22 og således til å holde reléet 28 magnetisert mellom de av likeretteren leverte halvbolge-pulser. Under de positive amplituder

lades kondensatoren 5^+ opp og utlades' over viklingen 52 under de negative perioder når likeretteren 42 sperrer.

Et tilbakekoblingsnettverk tjener til å tilveiebringe en noyaktigere styring av heteinnretningens 20 temperatur, lin tilbakekoblings-transformators 60 primærvikling 58 er forbundet parallelt med heteinnretningen, således at transformatoren er strbmfbrende når reléets 28 anker er tiltrukket. Over transformatorens 60 sekundærvikling er der koblet- en spenningsdeler som består av motstandene 62 og 64. En diodes 68 katode er forbundet med forbindelsespunktet 70 mellom disse to motstander. Denne diodes anode er forbundet med transformatorens 36 sekundærvikling over ledningen 45. En lademotstand 72 forbinder forbindelsespunktet mellom motstanden 64 og viklingen 66 med likeretterens 42 katode over ledningen 48 for å slutte tilbakekoblingskretsen.

Når belastningen 20 tilfores strbm, innkobles samtidig transformatoren 60 og leverer en strom for å påvirke likeretterens 42 arbeidsmåte. Den spenningsandel som opptrer over motstanden 64, likerettes av dioden 68 og tilfores kondensatoren 47,som et ekspo-Inensielt bkende forspenningssignal, hvis polaritet er således at i det motvirker ledning i likeretterens 42 port-katode-krets. Fbl-gelig kan de t feilsignal som uttas fra broen 32 og som opptrer på •de to ledninger 43 og 45, bare gjore likeretteren 42 ledende når dét overskrider den forspenning som opptrer over kondensatoren 47 med en verdi som er storre enn likeretterens 42 gjennornslipnings-spenning.

Hvis den fblte temperatur ligger tilstrekkelig langt under den bnskede temperatur som er innstilt ved hjelp av uttaket 40, vil feilsignalet over ledningene 43 og 45 dominere over forspenningen over den fullt oppladede kondensator 47 og bevirke at likeretteren 42 tenner under hver positive halvperiode av spenningen på ledningen 24. Dette bevirker at kontaktene 26 holdes sluttet og heteinnretningen 20 innkoblet.

Etter hvert som heteinnretningens 20 temperatur oker,

avtar feilsignalet fra broen inntil summen av feilsignalet og for-\ i spenningen ved en viss temperatur som ligger litt over den bnskede<! >temperatur, ikke er tilstrekkelig til å gjore likeretteren 42 ledende. Reléet 28 kobler da ut og bryter kretsen for belastningen^ 20 og transformatoren 60. Kondensatoren 47 utlades over motstanden 46 og bevirker derved en senkning av forspenningen, inntil summen av feilsignalet og forspenningen er hby nok til å gjore likeretteren 42 lédende. Reléet 28 vil da igjen trekke til og slutte kretsen for belastningen og tilbakekoblingsnettverket. Strommen fra tilbakekoblingsnettverket likerettes av dioden 68 og bevirker oppladning av kondensatoren 47 inntil summen av feilsignalet og forspenningen igjen avtar til under likeretterens 42 gjennomslipningsspenning. Denne sykliske virkning gjentas sålenge belastningens temperatur nærmer seg og holder seg på den bnskede temperatur.

Det har vist seg at der kan oppnås en meget trangere temperaturregulering når tidskonstantene for ladning og utladning j av kondensatoren 47 velges omhyggelig. Optimal styring og stabili-j tet oppnås hvis disse tidskonstanter velges således at belastningen ved en bnsket temperatur tilfbres strom mellom 0,1 og 0,5 j sek. for forspenningen over kondensatoren 47 oker tilstrekkelig til å redusere den spenning som tilfbres porten 44, til under I i likeretterens 42 gjennomslipningsspenning. Kondensatorens 47 ut- j 1adlngshastighet velges fortrinnsvis således at reléet 28 holdes j umagnetlsert mellom 0,1 og 2 sek. Ved en vekselspenning på 110 V påtrykt ledningene 22 og 24 kan, når likeretteren 42 er av type C5B, motstandene og kon- ; densatorene ha fblgende verdier: motstand 46 27 kohm, motstand 62 100 kohm, motstandene 64 og 72 51 kohm, motstand 56 250 ohm, kondensator 47 50 uF og kondensator 5^ 5 nF. Reléet 28 kan være ;

et i handelen tilgjengelig relé med kvikksblvkontakter.

Anvendelsen av en styrt silisium-likeretter for styring av reléet innebærer alle fordeler ved kretser med massive komponenter, såsom lave omkostninger, lite plassbehov og pålitelig og bkonomisk arbeide. Omhyggelig valg av komponentverdiene i til-bekekoblingsnettverket nedsetter de temperaturvariasjoner som skyldes forskjellen i termisk belastning og oker i hby grad reguleringsnbyaktigheten. Hvis tilbakekoblingsnettverkets tidskonstanter velges således at de holder seg innenfor de ovenfor nevnte områder, oppnås ytterligere nbyaktighet og stabilitet av styringen.

Kretsen ifblge fig. 2 inneholder en heteinnretning eller belastning 120, hvis temperatur skal holdes på en forutbestemt verdi. Belastningen tilfores vekselstrbm over ledningene 122 og 124, av hvilke den fbrste er forbundet direkte med den ene side av belastningen, mens den annen over en diodebro 126 er forbundet med den annen side av belastningen 120, når den styrte silisium-likeretter 128 er ledende, som forklart senere.

Belastningens 120 temperatur foles av en termistor som ligger i termisk kontakt med belastningen og er innkoblet i den ene gren av en Wheatstone vekselstrbmbro 132. En transformator 13^ tilfbrer strbm fra en isoler-transformator 135 og påtrykker en spenning over den ene bro-diagonal. Transformatorens 135 primærvikling kan være forbundet med ledningene 122 og 124 eller . med en annen egnet vekselstrbmkilde. Broens annen diagonal er forbundet med primærviklingen på en signaltransformator 136, hvis sekundærvikling gir et styre- eller feilsignal. Utgangssignålet fra broen uttas fra det variable uttak 140 på et potentiometer 138,

i

som utgjor en del av broen 132, således at stbrrelsen av broens utgangssignal kan innstilles for den bnskede temperatur av belastningen 120.

Det feilsignal som opptrer over transformatorens 136 sekundærvikling, påtrykkes for styring av silisium-likeretteren 142, idet en ledning 14-3 forbinder sekundærviklingens ene side med likeretterens portelektrode 144 og den annen ledning 145 forbinder sekundærviklingens annen side med likeretterens katode over en motstand 146 med parallelt koblet kondensator 147 og en ledning 148. Likeretterens 142 katode er forbundet med den ■ ene "side av transformatorens 135 sekundærvikling, mens likeretterens anode over en ledning .150 er forbundet med to seriekoblede motstander 152 og 154 og over disse med den annen side av transformatorens 135 sekundærvikling. Transformatoren 136 er således koblet at den spenning som induseres i ledningen 143, er i fase med den spenning som opptrer i likeretterens anode når broen er I i ubalanse og belastningens temperatur ligger under den bnskede temperatur.

Av ovenstående fremgår det at påtrykning av et styre-signal mellom likeretterens 142 portelektrode og katode vil bevirke at likeretteren slipper gjennom halvperioder av den spenning som leveres av tranformatoren 135. De hbyfrekvente komponenter av denne strbm gjennom likeretteren 142 ledes utenom motstandene 152 og 15^ av kondensatoren 156, således at der opptrer et kontinuerlig likespenningssignal over motstanden 15^.

Likeretterens 128 katode er forbundet med forbindelsespunktet mellom de to motstander 152 og 15^,mens dens portelektrode 160 er forbundet med den motsatte side av motstanden 154 over en seriemotstand 162. Den del av utgangssignalet fra likeretteren 142, som opptrer over motstand 15^, anvendes således som et inngangs-styre-signal med riktig polaritet for styring av likeretteren 128 og dermed av broen 126. En filterkondensator 164 er koblet parallelt med motstanden lj& for ytterligere av-ledning av hbyfrekvente komponenter.

Ledningene 124 og 166 er forbundet med diodebroens 126 <: >inngangsdiagonal, mens likeretterens 128 anode og katode er forbundet over broens 126 styrediagonal. Diodene og likeretteren 128! vil således tillate ledning av strbm av en hvilken som helst • polaritet gjennom belastningen 120 når likeretteren 128 er j ledende, og sperre sådan strbm når likeretteren er ikkeledende..

I

Et tilbakekoblingsnettverk er også her anordnet for å forandre kretsens virkemåte i retning av en meget trangere regu-lering av belastningens 120 temperatur. Tilbakekoblings-trans- ; formatorens 1?0 primærvikling 168 er koblet parallelt med belastningen, således at transformatoren er strbmfbrende når belastningen tilfores strbm. Over. transformatorens 170 sekundærvikling 176 er der forbundet en spenningsdeler i form av to seriekoblede motstander 172 og 17^. En diodes 178 katode er forbundet med for-bind elsespunktet 180 mellom motstandene 172 og 17^, og dens anode er forbundet med transformatorens 136 sekundærviklings klemme 145

og med den ene ende av motstanden 146. Ia lade-mdts-tand-182-forbinder forbindelsespunktet 184 mellom motstandene 17^ og viklingen 176 med den annen ende av motstanden 146 som er forbundet med likeretterens 142 katode over ledningen'148.

Når belastningen 120 tilfores strbm, vil transformator

170 samtidig bli strbmfbrende og levere styrestrbm til likeretteren 142. Den spennings andel som opptrer over motstand. 174, likerettes av dioden 178 dg tilfores kondensator 147 i form av et eksponentielt bkende forspenningssignal, hvis polaritet er motsatt gjennomslipningsretningen i likeretterens 142 port-katodekrets.

Det styresignal som påtrykkes fra broen 132 og opptrer over ledningene 143 og 145, kan således bare bevirke at likeretteren 142 blir ledende når det dominerer over det forspenningssignal som opptrer over kondensator 147 med en verdi som overskrider likeretterens 142 sperrespenning.

Hvis den fblte temperatur ligger tilstrekkelig langt

under den bnskede temperatur som er innstilt ved-hjelp av uttaket 140, vil styresignalet over led.ningene 143 og 145 dominere over den forspenning som opptrer over den fulladede kondensator 147 og gjore likeretteren 142 ledende hver gang dens anode er positiv. Dette bevirker at likeretteren 128 holdes i ledende tilstand og sorger således for at belastningen 120 tilfores strbm.

Etter hvert som belastningens 120 temperatur oker, avtar broens styresignal inntil det ved en temperatur som ligger like under den bnskede temperatur, sammen med forspenningen bevirker at likeretteren 142 ikke lenger er ledende. Derved vil også likeretteren 128 opphore med å lede strbrn og kobler således ut strbmmen til belastningen 120 og transformatoren 170. Kondensator 147 utlades over motstand 146 og bevirker derved at forspenningen synker, inntil summen av denne apenning og feilsignalet igjen blir Stor nok til at likeretteren 142 blir ledende. Derved blir likeretteren 142 igjen strbmfbrende og bevirker at belastningen 120 og tilbakekoblingsnettverket tilfores strbm. Strbmmen i sistnevnte likerettes av dioden 178 og bevirker oppladning av kondensator 14-7, inntil summen av styresignalet og forspenningen igjen avtar til under likeretterens 142 sperrespenning. Dette sykliske ar-beidet gjentas, mens belastningens 120 temperatur nærmer seg og antar den bnskede temperatur.

Det har vist seg at man kan oppnå en meget trangere temperaturregulering, hvis tidskonstantene for ladning og utladning av kondensatoren 147 og for lavpass-filteret som forbinder likeretterne 128 og 142 velges med omhu. Optimal kontroll og stabil arbeidsmåte oppnås ved bnsket temperatur hvis disse tidskonstanter velges således at belastningen tilfores strbm mindre •enn 1,5 sek for forspenningen over kondensatoren 14? oker tilstrekkelig til å rediisere summen av signalet og forspenningen som påtrykkes porten 144 og styrer likeretteren 142 til under sperrespenning. Kondensatorens 147 utladningshastighet velges samtidig således at likeretteren 142 holdes i ikke-ledende tilstand mindre enn 2 sek.

Ved en driftsspenning på 115 V og når likeretteren 142 er av typen C5B som ovenfor og likeretteren 128 av typen C10B, er . de bvrige komponenter som folger: Motstanden 146 27 kohm, motstandene 152 og 154 1 kohm, motstanden 162 100 ohm, motstanden 172 51 kohm, motstanden 174 100 kohm, motstanden 182 57 kohm, samt kondensatorene 147 og 164 50 u-F og kondensatoren 156 5 uF.

Ved dette eksempel leverte isoler-transformatoren 135 en spenning på 115 V, hvilken spenning ble nedtransformert til 65 V i transformatoren 135- Denne spenning ble så påtrykt broen 132. Transformatoren 136 hadde en 1 kohm primærvikling og en 200 kohm sekundærvikling, mens transformatoren 170 hadde en 200 kohm primærvikling og enlkohm sekundærvikling. Diodene i broen var av typen 1H3210.

Kretsen på fig. 2 er bestemt for påtrykning av en hby vekselspenning på likeretteren 142 over transformatoren 135, da motstandene 152 og 15*+ danner en spenningsdeler som reduserer det signal som. tilfores likeretterens 128 port- henholdsvis katode-elektroder med en egnet verdi.

~. Zt tredje utfbrselseksempel på oppfinnelsen er gjengitt på fig. 3, hvor de samme elementer som på fig. 2 har samme beteg-

neiser. Forskjellen mellom de to utfbrelser ligger forst og fremst i at likeretteren 142 tilfores en lav spenning i stedet for den fulle spenning på 115 V, som på fig. 2. Mellom likeretteren 142 bg nettledningene 122 og 124 er der innskutt en transformator 186 som nedtransformerer den spenning som påtrykkes likeretteren. Da denne nå tilfores en lavere spenning, er motstandene 152 og 154 pa fig. 2 erstattet med en eneste motstand 188. Likeretterens 128 katode er forbundet med denne motstands negative klemme og portelektroden over motstanden 162 med denne motstands 188 negative klemme over ledningen l60. Da isolertransformator 135 er slbyfet, er på fig. 3 transformatorens 134 primærvikling direkte forbundet med ledningene 122 og 124. Forbvrig arbeider utfbrelsen i henhold i

til fig. 3 på samme måte som den på fig. 2, bortsett fra at den er hoe enklere og inneholder ferre komponenter.

Apparatet ifblge oppfinnelsen betinger en forbedret temperaturregulering, idet den temperaturawikelse som skyldes for-skjeller i termisk belastning, er redusert. Valget av egnede kom-ponent verdi er for tilbakekoblingsnettverket og lavpass-filteret betinger en forbedret virkemåte i forhold til tidligere temperatur-reguleringskretser.

Claims (3)

1. Apparat for styring av en heteinnretning, omfattende en bro (32; 132) med en termistor (30; 130) som er termisk koblet med heteinnretningen (20; 120) for fbling av dennes temperatur og frembringelse av et styresignal, hvis sttirrelse varierer med temperaturens avvikelse fra en forutbestemt verdi, en styrt likeretter (42; 142) med en fbrste styre-, en fbrste katode- og en fbrste anode-elektrode, to vekselstrbm-tilfbrselsklemmer (22, 24; 122, 124), en kobleinnretning (28; 128) som er forbundet i serie med fbrste anode-og fbrste katode-elektrode over vekselstrSm-tilftttrselsklemmene for å forbinde heteinnretningen med disse klemmer, og et tilkoblingsnettverk med en koblekrets som inneholder en motstand (46; 146) i? parallell med en kondensator (47; 147) som ligger i serie med fbrste styre- og fbrste katodeelektrode for å påvirke utgangen fra broen (32; 132) over fbrste styre- og fbrste katodeelektrode, karakterisert ved at den styrte likeretter (42; 142) er en i og for seg kjent fbrste sådan-^ X-^ hy^^ l^ S. M^. P. PPi-.^ fi. t

såsom silisium, at tilbakekoblings-nettverket omfatter en transformator (60; 170), hvis primærvikling (58; 168) er koblet over i det minste en del av heteinnretningen (20; 120) og hvis sekundær-vikling (66; 176) har den ene klemme forbundet med den ene ånde a? en annen motBtand (72; 182) og den annen klemme.forbundet med den ene side av en diode (68, 178), hvis annen side er forbundet med det ene belegg av kondensatoren (47; 147), og at den.annen motstand (72; 182) har sin annen.klemme forbundet med det annet belegg av kondensatoren for styrt av kobleinnretningen (28; 128) å påtrykke en ladning på kondensatoren som sbker å motvirke at den styrte likeretter blir ledende.

2. Apparat i henhold til krav 1, karakterisert ved at kobleinnretningen omfatter en annen styrt likeretter (128) av halvledånde materiale, såsom silisium med en annen styre-, en annen katode- og en annen anode-elektrode, at vekselstrbmtilfbrseJs-klemmer (122, 124) er forbundet med annen anode- og annen katode-elektrode over en diodelikerétterbro (126) som ligger i serie med heteinnretnlngan (120), og at fbrste katode- og fbrste anode-elektrode er forbundet med annen styre- og annen katodeelektrode.

3. Apparat i henhold til krav 2, karakterisert ved at fbrste katode- ofe fbrste anode-elektrode er forbundet med annen styre- og annen katode-elektrodæ over et lavpassfilter (188, 164).