SU1732458A1 - Переключающее устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  стабилизации температуры нагревательного элемента элетроустановки. Цель изобретени  - повышение стабильности и надежности работы . Переключающее устройство содержит симистор 1, электронагреватель 3, клеммы 4, 5 сети, компаратор 6, делитель напр жени  из резисторов 7-9. однопереходный транзистор 13, первый RC-контур 22, 23, резисторы 2, 17, 24. Введение диодов 15, 18, 21. 25, конденсатора 16, второго RC-контура 19, 20, включение резистора 2 в катодную цепь симистора 1, подключение конденсатора 16 к одному из входов компаратора 6 и через диод 15 к резистору 2, включение контура 22, 23 между выходным выводом компаратора 6 и управл ющим электродом симистора 1, включение контура 19, 20 последовательно с диодом 18 между анодом и управл ющим электродом симистора 1, а также подключение эмиттера транзистора 13 к средним точкам первого и второго RC- контуров через диоды 25 и 21 соответственно позвол ют обеспечить регулирование температуры без использовани  отдельного датчика температуры. 1 ил. сл

Description

XI

СА)

Ю Јь

сл

00

Изобретение относитс  к импульсной технике и предназначено дл  стабилизации температуры нагревательного элемента промышленной или бытовой электроустановки .

Цель изобретени  - повышение стабильности и надежности работы путем обеспечени  регулировани  температуры без использовани  отдельного датчика температуры .

На чертеже представлена схема предлагаемого переключающего устройства.

Переключающее устройство содержит симистор 1, через который и включенный в катодную цепь резистор 2 нагрузка 3, на- пример нагреватель, подключена к клеммам 4 и 5 сети переменного тока, компаратор 6, выполненный на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого подключен к делителю напр жени , составленному резисторами 7 и 8 и потенциометром 9 и подсоединенному к конденсатору 10 фильтра , который с диодом 11 и вторым конденсатором 12 фильтра образует источник выпр мленного напр жени , от которого питаютс  компаратор 6 и однопереходный транзистор (ОПТ) 13. Подвижный вывод потенциометра 9 подключен к инвертирующему входу компаратора 6. Конденсатор 12 подключен к клеммам 4 и 5 сети через рези- стор 14 и диод 11. Параллельно резистору 2 через диод 15 подключены конденсатор 16 и резистор 17. соединенные с неинвертирующим входом компаратора 6. Параллельно симистору 1 через диод 18 и резистор 19 подключен конденсатор 20. Последний через разделительный диод 21 соединен с эмиттером ОПТ 13. ОПТ 13 образует с НС- контуром 22,23 генератор импульсов, выход которого через резистор 24 соединен с уп- равл ющим электродом симистора 1. Конденсатор 23 соединен с эмиттером ОПТ через разделительный диод 25, а выход компаратора 6 соединен с входом через резистор 26.

Устройство работает следующим образом .

Сопротивление нагревател  3 зависит от температуры его нагрева, в св зи с чем по изменению тока, протекающего через нагреватель 3, можно определ ть изменение значени  температуры нагревател . Компенсировав изменение напр жени  в сети, например измен   синхронно с напр - жением сети порог срабатывани  компаратора 6 с помощью резисторов 7 и 8 и потенциометра 9. можно изменение сопротивлени  нагревател , т.е. температуры его нагрева, осуществл ть по падению напр жени  на резисторе 2, возникающему на нем за счет протекани  тока нагревател  3.

При включении устройства в сеть под действием напр жени  на клеммах 4 и 5 через диод 11 зар жаетс  конденсатор 10. Через резистор 14 до падени  напр жени  на включенных параллельно компараторе б и ОПТ 13 зар жаетс  конденсатор 12. Симистор 1 заперт, и нагрузка 3 отключена, На инвертирующий вход компаратора 6 поступает напр жение, падающее на резисторе 8 и нижнем плече потенциометра 9. поэтому на выходе компаратора 6 напр жение равно нулю и ОПТ 13 заперт. Через диод 18 и резистор 19 конденсатор 20 зар жаетс  до порога отпирани  ОПТ 13. Конденсатор 20 через диод 21 и ОПТ 13 разр жаетс  на резистор 24. Под действием импульса напр жени , выдел емого на резисторе 24, отпираетс  симистор 1. Через нагреватель 3 и резистор 2 протекает под действием напр жени  на клеммах 4 и 5 переменный ток. Под действием этого тока на резисторе 2 падает напр жение, которое обратно пропорционально сопротивлению нагревател  3. т. е. чем ниже температура нагревател  3 и меньше его сопротивление, тем больше ток протекает через нагреватель и больше падение напр жени  на резисторе 2.

Если температура нагревател  ниже заданной , то падение напр жени  на резисторе 2 и, следовательно, на конденсаторе 16 и резисторе 17 больше падени  напр жени  на резисторе 8 и потенциометре 9. Поэтому компаратор 6 переключитс  и напр жение на его выходе будет примерно равно напр жению питани  компаратора - напр жению на конденсаторе 12. Под действием напр жени  на выходе компаратора 6 через резистор 22 начинает периодически зар жатьс  конденсатор 23 и затем через диод 25 и открывающийс  ОПТ 13 разр жатьс  на резистор 24. Импульсы, выдел емые на резисторе 24 с частотой, превышающей 1 кГц, поддерживают симистор 1, включенный до тех пор, пока нагреватель не нагреетс , сопротивление его не увеличитс  и, следовательно , падение напр жени  на резисторе 2. конденсаторе 16 и резисторе 17 не снизитс  ниже падени  напр жени  на резисторе 8 и нижнем плече потенциометра 9. В этом случае компаратор 6 переключитс , напр жение на его выходе снизитс  до нул , генератор затормаживаетс  и симистор 1 запираетс .

Через определенный интервал времени (соизмеримый с посто нной времени объекта ) конденсатор 20 снова зар дитс  до порога отпирани  ОПТ 13, после чего ОПТ 13 и симистор 1 отпираютс  лишь на врем 

разр да конденсатора 20 через диод 21 на ОПТ 13.

Если температура нагревател  не станет ниже заданной, падение напр жени  на резисторе 2 останетс  меньше, чем на резисторе 8 и потенциометре 9, и компаратор 6 не переключитс . Лишь после остыва- ни  нагревател  3 и очередного срабатывани  ОПТ 13 переключитс  компаратор 6, и процесс работы устройства повто- р етс .

Резистор 26, соедин ющий выход компаратора 6 с его входом, обеспечивает положительную обратную св зь и релейное переключение компаратора 6 и нагрузки 3. Диоды 21 и 25 раздел ют цепи зар да конденсаторов 23 и 20. С помощью потенциометра 9 может быть изменена-температура нагрева нагревател  3.

Таким образом, поскольку в предлагаемом устройстве в качестве датчика температуры используетс  сам нагреватель, повышаетс  точность автоматического под- держани  его температуры независимо от условий окружающей среды. При этом схема устройства бесконтактна, характеризуетс  простотой и высокой надежностью работы, а соединение нагревател  с устрой- ством осуществл етс  с помощью лишь двухпроводной линии.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Переключающее устройство, содержащее симистор, анод которого через нагреватель соединен с первой клеммой сети, источник выпр мленного напр жени , к выходу которого подключены резистивный делитель напр жени , питающие выводы компаратора и однопереходного транзистора , первый RC-контур, резисторы, вывод от средней точки резистивного делител  напр жени  соединен с первым выводом компаратора , отличающеес  тем, что, с целью повышени  стабильности и надежности работы, введены четыре диода, конденсатор и второй RC-контур, при этом конденсатор через первый диод подключен к первому резистору, который включен между катодом симистора и второй клеммой сети , параллельно конденсатору между вторым входным выводом компаратора и второй клеммой сети включен второй резистор , первый RC-контур включен между выходным выводом компаратора и управл ющим электродом симистора, который через третий резистор соединен с второй клеммой сети, второй RC-контур. включен последовательно с вторым диодом между анодом и управл ющим электродом симистора, а эмиттер однопереходного транзистора подключен к средним точкам первого и второго RC-контуров через третий и четвертый диоды соответственно.