SU1363167A1 - Устройство дл регулировани температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике, в частности к устройствам дл  регулировани  температуры. Устройство содержит последовательно соединенные первый элемент И 5, формирователь 6 импульсов и ти- ристорный элемент 7 с нагревателем 8, управл емый по сигналу блока 4 синхронизации с нулем сети переменного тока и сигналу , формируемому задатчиком 10 периода импульсов и задатчиком 12 длительности импульсов, и обеспечивает снижение времени выхода на режим за счет наличи  второго элемента И 9, включенного на первом входе задатчика 12 длительности импульсов , на второй вход которого подаетс  сигнал с термочувствительного 16 ре- зистивного делител . Выходной сигнал задатчика через RS-триггер 11, тактируемый датчиком периода, управл ет работой тирис- торного элемента 7, при этом задатчик дли тельности импульсов содержит ключ, нуль- орган и интегратор. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. i (Л со Ci со О

Description

Изобретение относитс  к автоматике, в частности к устройствам автоматического регулировани  температуры.

Цель изобретени  - сокращение времени выхода на режим.

На фиг. 1 приведена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - крива  выхода устройства на режим.

Устройство содержит шины I и 2 сети переменного тока, блок 3 питани , блок 4 синхронизации 4, первый элемент И 5, форми- 10 рователь 6 импульсов, тиристорный элемент 7, нагреватель 8, второй элемент И 9, задат- чик 10 периода и.мпульсов, RS-триггер 11, задатчик 12 длительности И1мпульсов, содержащий ключ 13, нуль-орган 14, интегратор 15, термочувствительный резистивный делитель 16, блок 4 синхронизации содержит трансформатор 17, выпр мительный мост 18, резистор 19, диодный оптрон 20, переменный резистор 21, триггер Шмидта 22.

t5

вторые входы элементов И 5, 9 разрешающего сигнала высокого уровн . В результате импульсы синхронизации начинают проходить на вход тиристорного элемента 7 и на вход задатчика 12. С момента включени  импульсы синхронизации с выхода блока 4 подаютс  на вход задатчика 10 периода. Последний представл ет собой счетчик на определенное количество импульсов. Врем  его заполнени , и определ ет задаваемый период. Он определ етс  емкостью N счетчика 0 частотой синхроимпульсов fc блока 4, котора  в данном случае равна удвоенной частоте сети переменного тока. В соответствии с этим период Т равен

T-f

После его полного заполнени  на его выходе формируетс  сигнал высокого уровн , который переводит триггер 11 в нулевое

Устройство работает следующим образом. 20 состо ние и возвращает задатчик 12 длитель- Блок синхронизации 4 формирует им-ности также в нулевое состо ние. После полпульсы , соответствующие моменту перехода напр жени  сети переменного тока через

ного заполнени  задатчик 10 по цепи внутренней св зи (на фиг. 1 не показано) возвращаетс  в исходное состо ние и цикл работы схемы повтор етс . Задатчик 12 обеспечивает получение сигнала управлени  с длительностью , пропорциональной входному воздействую х. С целью получени  возможности регулировани  длительности управл ющего сигнала в широких пределах задат- 3Q чик 12 характеризуетс  переменным коэффициентом заполнени  (счета) N.v, пропорциональным входному воздействию х, реализован на основе нуль-органа 14, интегратора 15, ключа 13. Врем  управлени  t,, определ етс  в соответствии с соотношение.м

ноль.

Эти импульсы перекрывают нулевой момент времени. За счет введени  элементов 17-22, длительность этих импульсов может быть изменена в широких пределах. Этого можно достичь как за счет изменени  значени  сопротивлений 19 и 21, так и за счет изменени  коэффициента трансфор- .мации трансформатора 17 путем изменени  числа витков выходной обмотки. Импульсы синхронизации могут попасть на вход формировател  6 импульсов, который представл ет собой усилитель мощности с потенциальной или трансформаторной св зью с тиристорным элементо.м 7 только при наличии разрешающего сигнала на втором входе первого элемента И 5. Под воздействием импульсов управлени , сформированных на выходе формировател  6 в результате воздействи  синхроимпульсов, тиристорный элемент 7 обеспечивает коммутацию нагревател  в нулевые, моменты времени . Наличие сигналов синхронизации с перекрытием нулевого момента предохран ет коммутируемую цепь от бросков тока как в момент отпирани  тиристора, так и в момент его запирани .

Сигнал разрещени  на втором входе первого элемента И 5 формируетс  триггером 11, управл емым задатчиком 12. Он

25

ного заполнени  задатчик 10 по цепи внутренней св зи (на фиг. 1 не показано) возвращаетс  в исходное состо ние и цикл работы схемы повтор етс . Задатчик 12 обеспечивает получение сигнала управлени  с длительностью , пропорциональной входному воздействую х. С целью получени  возможности регулировани  длительности управл ющего сигнала в широких пределах задат- 3Q чик 12 характеризуетс  переменным коэффициентом заполнени  (счета) N.v, пропорциональным входному воздействию х, реализован на основе нуль-органа 14, интегратора 15, ключа 13. Врем  управлени  t,, определ етс  в соответствии с соотношение.м

35

40

45

, N,

iy - f - ах,

1C

Длительность управлени  может измен тьс  в широких пределах от нул  до значени  большего периода Т. В перво.м случае триггер 11 находитс  все врем  в единичном положении, так как с выхода нуль- органа 14 поступают сигналы высокого уровн  практически с частотой импульсов синхронизации , т.е. сигнал на выходе интегратора 15 при поступлении первого импульса синхронизации становитс  больше сигнала, сни.маемого с выхода термочувствительного делител  16. Во втором случае триггер 11 все врем  находитс  в состо нии ноль, так как при большом уровне входного сигнала х

определ ет длительность по времени, в те- Q коэффициент пересчета N становитс  также

чение которого на втором входе элемента -- ---

И 5 действует сигнал разрешени . В начальный .момент времени (момент включени  схемы) осуществл етс  установка всех элебольшим , и сигнал на выходе интегратора за период Т не успевает достигнуть уровн  порога срабатывани  нуль-органа 14. При посто нно открытом триггере 11 на втором входе элемента 11 5 посто нно присутментов и узлов схемы в исходное нулевое

большим, и сигнал на выходе интегратора за период Т не успевает достигнуть уровн  порога срабатывани  нуль-органа 14. При посто нно открытом триггере 11 на втором входе элемента 11 5 посто нно присутсосто ние (цепи установки схемы в нулевое 55 ствует сигнал разрешени , который и позвососто ние на фиг. 1 не показаны). В результате этого триггер II устанавливаетс  в нулевое состо ние, что приводит к подаче на

л ет синхроимпульсам посто нно проходить через формирователь 6 на управл ю- ц;ий электрод тиристорного элемента 7. От

вторые входы элементов И 5, 9 разрешающего сигнала высокого уровн . В результате импульсы синхронизации начинают проходить на вход тиристорного элемента 7 и на вход задатчика 12. С момента включени  импульсы синхронизации с выхода блока 4 подаютс  на вход задатчика 10 периода. Последний представл ет собой счетчик на определенное количество импульсов. Врем  его заполнени , и определ ет задаваемый период. Он определ етс  емкостью N счетчика 0 частотой синхроимпульсов fc блока 4, котора  в данном случае равна удвоенной частоте сети переменного тока. В соответствии с этим период Т равен

T-f

ного заполнени  задатчик 10 по цепи внутренней св зи (на фиг. 1 не показано) возвращаетс  в исходное состо ние и цикл работы схемы повтор етс . Задатчик 12 обеспечивает получение сигнала управлени  с длительностью , пропорциональной входному воздействую х. С целью получени  возможности регулировани  длительности управл ющего сигнала в широких пределах задат- чик 12 характеризуетс  переменным коэффициентом заполнени  (счета) N.v, пропорциональным входному воздействию х, реализован на основе нуль-органа 14, интегратора 15, ключа 13. Врем  управлени  t,, определ етс  в соответствии с соотношение.м

, N,

iy - f - ах,

1C

Длительность управлени  может измен тьс  в широких пределах от нул  до значени  большего периода Т. В перво.м случае триггер 11 находитс  все врем  в единичном положении, так как с выхода нуль- органа 14 поступают сигналы высокого уровн  практически с частотой импульсов синхронизации , т.е. сигнал на выходе интегратора 15 при поступлении первого импульса синхронизации становитс  больше сигнала, сни.маемого с выхода термочувствительного делител  16. Во втором случае триггер 11 все врем  находитс  в состо нии ноль, так как при большом уровне входного сигнала х

коэффициент пересчета N становитс  также

коэффициент пересчета N становитс  также

---

большим, и сигнал на выходе интегратора за период Т не успевает достигнуть уровн  порога срабатывани  нуль-органа 14. При посто нно открытом триггере 11 на втором входе элемента 11 5 посто нно присут ствует сигнал разрешени , который и позвол ет синхроимпульсам посто нно проходить через формирователь 6 на управл ю- ц;ий электрод тиристорного элемента 7. Отдаваема  мощность в нагрузке может быть выражена в общем случае в виде

Р Рмахс 1 Р..,акс

что отражено на фиг. 2 с помощью графика 2. Значение хкас означает условие, при котором длительность t,, становитс  разной или боль- щей Т. Значение Риакс определ ет мощность, отдаваемую в нагрузку в течение половины периода питающего напр жени .

Дл  известного устройства длительность времени управлени  .может быть представлена в виде

iy to+ t a + bx a период в виде

Т у+ t;. а+ Ьх+ с.

откуда отдаваема  мощность может быть выражена в виде

Claims (2)

1„ „а+ Ьх

Р Рмакс Р..КС 3

20 пульсов и управл ющим входом задатчика длительности импульсов, второй вход которого подключен к выходу термочувствитель ного делител  напр жени , при это.м задат- чик длительности импульсов содержит нуль- орган, интегратор и ключ, вход которого под ключен к управл ющему входу задатчика длительности импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с входами интегратора и одним из входов нуль-органа, другой вход нуль-органа поди представлена с помощью графика 1 на фиг. 2. Из графика и выражени  следует, что при сигнале Х О осуществл етс  отдача в нагрузку минимальной мощности РО. При .макси.мальном сигнале максимальную мощность в нагрузке получить невозможно. Последнее определ етс  принципом работы использованного устройства дл  получени  iy Т. Использование изобретени  сокралТ„Г/гТГф к« . ,30 - « -.ход. „„. „ к™ а устройство характеризуетс  большим быст- Hv.ib.ooraHa подсоединен к аыход зародействием при больщих входных сигналах (за счет больщей отдаваемой мощности ), большим диапазоном регулировани  мощности в нагрузке, большей линейностью передаточной характеристики.

выход нуль-органа подсоединен к выходу задатчика длительности импульсов, а задат- чик периода импульсов выполнен в виде счетчика.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  -JC- тем, что блок синхронизации содержит после- довательно соединенные транформатор, выпр мительный мост, резистор и диодный оп- трон, а также переменный резистор и триггер Шмидта, причем фотодиод диодного оптрона образует с переменным резистоФормула изобретени 

1. Устройство дл  регулировани  температуры , содержащее термочувствительный

2. Устройство по п. 1, отличающеес  -JC- тем, что блок синхронизации содержит после- довательно соединенные транформатор, выпр мительный мост, резистор и диодный оп- трон, а также переменный резистор и триггер Шмидта, причем фотодиод диодного оптрона образует с переменным резистоиТторньГ елтГь „а„7 ж Ги  -„ос.;;:;: « Р° напр жени . Я «оторого

..,,T-im 1.-п iy-,1101.1 UT L П1.. ПТШч Я ПНТЯНИЯ Я Rblвательно соединенные первый элемент И, формирователь импульсов и тиристор :; Й элемент, а также блок питани , нагреватель , блок синхронизации, задатчик периода импульсов и задатчик длительности

подключены к выходам блока питани , а вы- .ход - к входу триггера Шмидта, выход которого соединен с выходом блока синхронизации , входами блока  вл ютс  входы трансформатора.

импульсов, причем нагреватель включен последовательно с тиристорным элементом в сеть переменного тока, щины которой подключены к входам блока синхронизации выход которого подключен к одному из входов первого элемента И, а входы термочувствительного резисторного делител  напр же ВИЯ соединены с выходами блока питани , отличающеес  тем, что, с целью сакрате- ни   времени выхода на режим, устройство содержит второй элемент И и RS-триг- гер, причем выход блока синхронизации подключен к входу задатчика периода импульсов и одному из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с выходом RS-триггера и другим входом первого элемента И, выход второго элемента И соединен с первым входом задатчика длительности импульсов, выход которого подключен к S-входу RS-триггера, соединенного R-входом с выходом задатчика периода импульсов и управл ющим входом задатчика длительности импульсов, второй вход которого подключен к выходу термочувствительного делител  напр жени , при это.м задат- чик длительности импульсов содержит нуль- орган, интегратор и ключ, вход которого подключен к управл ющему входу задатчика длительности импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с входами интегратора и одним из входов нуль-органа, другой вход нуль-органа под- « -.ход. „„. „ к™ а Hv.ib.ooraHa подсоединен к аыход за- « -.ход. „„. „ к™ а Hv.ib.ooraHa подсоединен к аыход завыход нуль-органа подсоединен к выходу задатчика длительности импульсов, а задат- чик периода импульсов выполнен в виде счетчика.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок синхронизации содержит после- довательно соединенные транформатор, выпр мительный мост, резистор и диодный оп- трон, а также переменный резистор и триггер Шмидта, причем фотодиод диодного оптрона образует с переменным резистоР° напр жени . Я «оторого

Р° напр жени . Я «оторого

T-im 1.-п iy-,1101.1 UT L П1.. ПТШч Я ПНТЯНИЯ Я Rblподключены к выходам блока питани , а вы- .ход - к входу триггера Шмидта, выход которого соединен с выходом блока синхронизации , входами блока  вл ютс  входы трансформатора.

л//ас

Л

Фи..2