SU577513A1

SU577513A1 - Temperature regulator

Info

Publication number: SU577513A1
Application number: SU7201827580A
Authority: SU
Inventors: Валентин Григорьевич Гришко; Владимир Васильевич Журбенко; Александр Дмитриевич Онищенко; Юрий Николаевич Федоров
Original assignee: Институт Проблем Прочности Ан Украинской Сср
Priority date: 1972-09-11
Filing date: 1972-09-11
Publication date: 1977-10-25

Description

(S4) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ(S4) TEMPERATURE REGULATOR

1one

Изобретение относитс к бесконтактным электрическим регул торам температуры может найти применение в промышленности, научных исследовани х и других област х при регулировании температуры в услови х интенсивных помех и повышенных требовани х к надежности и быстродействию.The invention relates to contactless electric temperature controllers may find application in industry, scientific research and other areas in controlling temperature in conditions of intense interference and increased requirements for reliability and speed.

Известны бесконтактные регул торы температуры с широтноимпульсным изменением подводимой мощности . Характерным условием при их работе вл етс наличие значительного уровн помех, обусловленного искажением формы синусоидального сигнала.Non-contact temperature controllers are known with a pulse-width change in the input power. A typical condition for their operation is the presence of a significant level of interference due to the distortion of the sinusoidal waveform.

Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс регул тор температуры, содеркаший подключенные к входам блока сравнени датчик и задатчик программы, фop шрователь управл ющих импульсов, выход которого соединен с исполнительным блоком, и блок синхронизации .The closest technical solution to the invention is a temperature controller containing a sensor and a program master, a control pulse puller, the output of which is connected to the executive unit, and a synchronization unit connected to the inputs of the comparison unit.

Однако этот регул тор недостаточно надежен. Это вызвано низкой конструктивной помехоустойчивостью из-за отсутстви в нем элементов эффективной фильтрации сигналов датчика. Применение же помехоподавл ющих фильтров значительно снижает быстродействиеHowever, this regulator is not reliable enough. This is caused by low structural noise immunity due to the lack of elements in it to effectively filter the sensor signals. The use of noise-suppressing filters significantly reduces the speed

регул тора и, следовательно, сужает область его применени .regulator and, therefore, narrows its scope.

Целью изобретени вл етс повышение надежности регул тора темпера-туры при высоком быстродействии в услови х интенсивных помех.The aim of the invention is to improve the reliability of the temperature regulator with high speed under conditions of intense interference.

Достигаетс это тем, что регул тор содержит управл емые ключи, интегратор , компаратор, блок дифференпировани , блок задержки и сумматор, причем выходы блока сравнени и задатчика программы через управл ем1 е ключи, KOTopije св заньл с выходами блока синхронизации, соединены с входом интегратора, выход- котбро го подключен к гад11Ому входу компаратора , другой вход которого подсоединен к выходу задатчика программы, а выход через последовательно включенные блоки дифференцировани и задержки, последний св зан с блоком синхронизаии и сумматор, подключен к входу формировател управл ющих импульсов. На чертеле дана структурна схемаThis is achieved by the fact that the controller contains controllable keys, an integrator, a comparator, a differential unit, a delay unit and an adder, the outputs of the comparison unit and the program setter being controlled by the control keys, KOTopije connected to the outputs of the synchronization unit, are connected to the integrator input, the output is connected to the input of the comparator, the other input of which is connected to the output of the program master, and the output through the successively connected differentiation and delay blocks, the latter connected to the synchronization block and the sum p, connected to a control input of the pulse shaper constituents. On the slit is given a structural scheme.

егул тора.himula torus

В состав регул тора вход т датчик 1 и задатчик 2, подключенные к вхоам блока сравнени 3, ключи 5 и 6, правл ем1ле от блока синхронизации 4,The controller includes a sensor 1 and a control device 2 connected to the inputs of the comparison unit 3, keys 5 and 6, directly from the synchronization unit 4,

нтегратор 7, компаратор 8, блок дифференцироваыии 9, блок зг1дерллки 10, 11, формирователь 12 управл ющих импульсов и испол11ителы1ын блок 13, подключен 1Ы11 последовательно с нагрузкой (трансформатор и нагреватель ) .integrator 7, comparator 8, differentiation unit 9, power unit 10, 11, driver 12 of control pulses and operators, unit 13, connected 1Ы11 in series with the load (transformer and heater).

Регул тор работает следующим оеразом . Сигнал о температуре объекта, снимаемый датчиком 1, поступает иа один из входов блока сравнени 3, на второй вход которого подаетс си1нал задатчика 2 программы. В результате сравнени этих сигналов в блоке 3 вырабатываетс сигнал рассогласовани , которым подаетс через ключ 5 на вход интегратора 7 в течение времени , равного периоду напр жени питающей сети. При этом, напр жение помехи i-iacTOTOii сети и кратной ей, поступившее на вход интегратора вместе с сигналом датчика, интегрируетс в течение периода напр жени питающей сети в интеграторе 7, и к KOiJuy периода становитс равным О, а помехи других частот значительно ослабевают. Таким образом, на внходе интегратора к концу первого периода напр жени питающей сети формируетс сигнал, пропорциональный напр жению датчика и не содеркаиий помех. В начале следующего полупериода происходит подключение на вход интегратора 7 через ключ б опорного напр жени с программного задатчика 2. Ключ 5 при этом размыкаетс , а на выходе интегратора 7 обеспечиваетс линеГшое изменение напр жени с заданной напр жением с задатчика 2 крутизной, которое поступает на один из входов компаратора 8 ila другой вход компаратора подключено )кение сравнени с программного задатчика 2.The regulator works as follows. The signal about the temperature of the object, taken by the sensor 1, is received by one of the inputs of the comparison unit 3, to the second input of which the signal of the unit 2 of the program is fed. As a result of the comparison of these signals in block 3, a mismatch signal is produced, which is fed through the key 5 to the input of the integrator 7 for a time equal to the voltage period of the supply network. At the same time, the interference voltage of the i-iacTOTOii network and its multiple, which came to the integrator input together with the sensor signal, is integrated during the voltage period of the power supply network in the integrator 7, and the period KOiJuy becomes O, and the other frequencies are significantly weakened. Thus, at the input of the integrator, by the end of the first period of the mains voltage, a signal is formed that is proportional to the sensor voltage and does not contain interference. At the beginning of the next half-period, a connection is made to the input of the integrator 7 via the key of the reference voltage from the program setting device 2. The key 5 opens, and the output of the integrator 7 provides a linear change in the voltage with the set voltage from the setting device 2 of the slope From the inputs of the comparator 8 ila, another input of the comparator is connected) to Kenya in comparison with the programming setpoint 2.

В момент равенства сигналов интегратора 7 и напр жении срабатывании на выходе компаратора 8 по вл етс импульс, который через блок дифференцировани 9 и сумматор 11 поступает на формирователь 12 управл ющих импульсов и исполнительный блок 13. Временное полокение этого импульса определ етс разностным напр жением .с блока 3 при условии посто нства опорного напр жени и напр жени сравнени и может быть только в течение 3-го полупериода питающей сети, причем чем больше разностное напр жение, тем раньше (в течение полупериода) по вл етс импульс на выходе компаратора . В исполнительном блоке 13 этот импульс вызывает включение тиристора в определенный момент времени третьего полупериода, обеспечива тем самым фазовое управление мощностью в нагревателе. Сдновременпо переднимAt the moment of equality of the signals of the integrator 7 and the voltage triggered at the output of the comparator 8, a pulse appears through the differentiation unit 9 and the adder 11 to the control pulse shaper 12 and the executive unit 13. The temporal polishing of this pulse is determined by the differential voltage. unit 3, under the condition of constant reference voltage and reference voltage, and can be only during the 3rd half-period of the supply network, and the greater the differential voltage, the earlier (during the half-period) pulse at the output of the comparator. In the executive unit 13, this pulse causes the thyristor to turn on at a certain point in time of the third half period, thereby providing phase power control in the heater. From the front

фронтом выходного импульса компаратора 8 через блок дифференцировани 9 запускаетс блок задер) 10, которып задерживает выдачу импульсов компаратора 8 на формирователь 12 на 0,5 Т, IT, 1,5 Т (где Т - период напр жени питающей сети). Задержанные импульсы поступают через формировате 12 на исполнительный блок 13 и включают тиристоры в 4, Ь и 6-й полуперио/ ы питающей сети на врем , когда происходит восстановление начальных условий интегратора 7 и зар д его новым напр жением датчика.the front of the output pulse of the comparator 8, through the differentiation unit 9, starts the block deeper) 10, which delays the output of the pulses of the comparator 8 to the former 12 by 0.5 T, IT, 1.5 T (where T is the period of the supply voltage). The delayed pulses come through the formate 12 to the executive unit 13 and turn on the thyristors at 4, b, and the 6th half-period / s of the supply network at the time when the initial conditions of the integrator 7 are restored and charged with a new sensor voltage.

Благодар высокой структурной помехоустойчивости , регул тор температуры обладает большой надежностью при эксплуатации в услови х интенсивных помех, а отсутствие в нем фильтрующих элементов обеспечивает его высокое быстродействие. Опытна эксплуатаци регул тора на установках индукционного нагрева показала его высокие метрологические качества при скорост х нагрева до 200 С/сек и подавлением помехи с частотой питающей сети до 80 дб, что дало возможность исследовать материалы конструкций со скорост ми, близкими к их реальным ре;::ймам эксплуатации.Due to the high structural noise immunity, the temperature controller is highly reliable in operation under conditions of intense interference, and the absence of filter elements in it ensures its high performance. The pilot operation of the controller on induction heating installations showed its high metrological qualities at heating rates of up to 200 C / s and suppression of interference with the power supply frequency up to 80 dB, which made it possible to investigate materials of structures with speeds close to their real mode ;: : ymam operation.

Claims

1. Author's certificate

200923, M.cl. Q 05 D) 23/19, 1966

2, Copyright certificate

B "238917, M.cl. C 05 D 23/19, 1968.

Ce / 7Jt