SU553601A1

SU553601A1 - Temperature controller

Info

Publication number: SU553601A1
Application number: SU2145124A
Authority: SU
Inventors: Евгений Степанович Беляев; Виктор Васильевич Бурлов
Original assignee: Головной проектный институт "Челябинскгражданпроект"
Priority date: 1975-06-16
Filing date: 1975-06-16
Publication date: 1977-04-05

Description

На чертеже изображена схема предлагаемого регул тора температуры.The drawing shows a diagram of the proposed temperature controller.

Регул тор содержит термистор 1 и задатчик 2 уставки контролируемой температуры, наход щиес в измерительной цепи, представл ющей собой делитель напр жени . Транзисторный усилитель состоит из двух п-р-птранзисторов 3 и 4, эмиттеры которых подключены к нелинейному элементу 5 (полупроводниковому диоду). База транзистора 3 подключена к делителю напр жени 6. Источник питани состоит из стабилитрона 7, резисторов 8-10, конденсатора И и полупроводникового диода 12.The regulator contains a thermistor 1 and a setpoint adjuster 2 of the controlled temperature setpoint, which are located in the measuring circuit, which is a voltage divider. The transistor amplifier consists of two np-transistors 3 and 4, the emitters of which are connected to the nonlinear element 5 (semiconductor diode). The base of the transistor 3 is connected to the voltage divider 6. The power source consists of a Zener diode 7, resistors 8-10, a capacitor, And a semiconductor diode 12.

В цепи электронагревател 13 встречно-параллельно включены тиристоры 14 и 15, управл ющие электроды которых подключены к выходам блока формировани пульсирующего напр жени , содержащего конденсаторы Г6 и 17, резисторы 18-20 и диоды 21, 22.Thyristors 14 and 15 are anti-parallel in the circuits of the electric heater 13, the control electrodes of which are connected to the outputs of the pulsating voltage shaping unit containing capacitors G6 and 17, resistors 18-20 and diodes 21, 22.

Регул тор работает следующим образом.The regulator works as follows.

Сопротивление задатчика 2 должно быть таким, чтобы потенциал базы транзистора 3 был достаточен дл его открывани . При этом транзистор 4 заперт, цепь запуска тиристора 14 не закорочена. Стабилитрон 7 на делителе напр жени стабилизирует напр жение питани .The impedance of the setpoint 2 must be such that the potential of the base of the transistor 3 is sufficient to open it. When this transistor 4 is locked, the starting circuit of the thyristor 14 is not short-circuited. Zener diode 7 on the voltage divider stabilizes the supply voltage.

В начале положительного полупериода сетевого напр жени конденсатор 16 зар жаетс через балластный резистор 18 и переход управл ющий электрод - катод тиристора 14. При этом зар дным током тиристор запускаетс . Одновременно с запуском тиристора через диод 22 и резистор 20 зар жаетс конденсатор 17. В конце положительного полупериода тиристор 14 отключаетс .At the beginning of the positive half-cycle of the mains voltage, the capacitor 16 is charged through the ballast resistor 18 and the control electrode-cathode transition of the thyristor 14. At this charging current, the thyristor is started. Simultaneously with the thyristor running through diode 22 and the resistor 20, the capacitor 17 is charged. At the end of the positive half period, the thyristor 14 is turned off.

В начале последующего отрицательного полупериода током разр да конденсатора 17 через резистор 19 и переход управл ющий электрод - катод запускаетс тиристор 15. При этом диод 22 исключает разр д конденсатора 17 через питающую сеть. Резисторы 19 и 20 предназначены дл ограничени токов зар да и разр да конденсатора 17. Конденсатор 16 в отрицательном полупериоде разр жаетс через диод 21.At the beginning of the subsequent negative half-cycle, the discharge current of the capacitor 17 through the resistor 19 and the control electrode-cathode junction triggers the thyristor 15. In this case, the diode 22 excludes the discharge of the capacitor 17 through the supply network. The resistors 19 and 20 are designed to limit the charge and discharge currents of the capacitor 17. The capacitor 16 is discharged in the negative half period through the diode 21.

Тиристор 14 находитс во включенном состо нии в положительные полупериоды сетевого напр жени , а тиристор 15 - в отрицательные полупериоды. При этом электрическа энерги в электронагревателе 13 преобразуетс в тепловую, котора повышает температуру объекта нагрева и св занного с ним термистора 1. Сопротивление термистора уменьшаетс . Уменьшаетс также потенциал базы транзистора 3,The thyristor 14 is in the on state during the positive half-periods of the mains voltage, and the thyristor 15 is in the negative half-periods. In this case, the electrical energy in the electric heater 13 is converted into heat, which raises the temperature of the heating object and the associated thermistor 1. The resistance of the thermistor decreases. The base potential of transistor 3 also decreases,

который закрываетс , а транзистор 4 открываетс .which closes and transistor 4 opens.

Процесс переключени транзисторов происходит скачком за счет положительной обратной св зи через нелинейный элемент 5 с низким динамическим сопротивлением, что позвол ет уменьшить на пор док зону нечувствительности и получить релейную характеристику работы транзисторного усилител , исключающую причину фазового управлени запуском тиристора, и повысить точность работы регул тора температуры. Открытый транзистор 4 шунтирует цепь управл ющего электрода тиристора 14, и последний не включаетс . При этом понижаетс температура объекта нагрева и св занного с ним термистора 1. Сопротивление термистора увеличиваетс , и возрастает потенциал базы транзистора 3, который открываетс . Транзистор 4 закрываетс , и запускаетс тиристор 14. Цикл запуска тиристора повтор етс , и регул тор поддерживает заданную температуру.The switching process of transistors occurs abruptly due to positive feedback through nonlinear element 5 with low dynamic resistance, which allows reducing the deadband by an order of magnitude and obtaining a relay characteristic of the transistor amplifier, eliminating the cause of the thyristor starting phase control, and improving the accuracy of the controller operation temperature The open transistor 4 shunts the control electrode circuit of the thyristor 14, and the latter is not included. In this case, the temperature of the heating object and the associated thermistor 1 decreases. The resistance of the thermistor increases, and the base potential of transistor 3 increases, which opens. The transistor 4 is closed and the thyristor 14 is started. The thyristor starting cycle is repeated and the controller maintains the set temperature.

При использовании регул тора температуры технико-экономический эффект достигаетс за счет сокращени расхода электроэнергии в результате повышени точности поддержани заданного уровн стабилизируемой температуры.When using a temperature controller, the technical and economic effect is achieved by reducing energy consumption as a result of an increase in the accuracy of maintaining a given level of a stabilized temperature.

Claims

1. USSR Author's Certificate No. 254233, Cl. G 05D 23/24, dated 1969

2.Litvak V.I. “Automatic emergency protection in control systems, ed. Energie, Moscow, 1973, p. 75, fig. 38 scheme (a, b, c, d, e).

3. "Thyristor temperature controller controlled by half-period of the supply voltage. Express information, "Devices and elements of automation, № 13, Moscow, VINITI, 1972, pp. 35-39 (prototype).