SU809107A1 - Устройство дл регулировани тем-пЕРАТуРы - Google Patents

Description

(54) УСТРОР1СТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию неэлектрических величин , в частности температуры, с использованием электрических средств. Оно может быть использовано в системах термостатировани  с малым временем установлени  рабочей температуры. Известно устройство дл  регулировани  температуры, обеспечивающее малое врем  установлени  рабочей температуры, путем функциональных преобразований над импульсным сигналом, датчик температуры, сигнал которого усиливаетс  в операционном усилителе и сравниваетс  в схеме сравнени  с сигналом генератора пилообразного напр жени . Генератор пилообразного напр жени  запускаетс  управл ющими импусльами , которые формируютс  в схеме синхронизации в начале каждого полупериода напр жени  сети. В те отрезки полупериода , когда пилообразное напр жение превышает сигнал с операционного усилиетл , в схеме формировани  формируетс  последовательность импульсов, которые, усилива сь в импульсном усилителе, открывают симметричный тиристор, подключающий нагреватель к сети. Нагреватель отключен, если сигнал с операционного усилител  превышает пилообразное напр жение 1. Недостатком такого устройства  вл етс  сложность его схемы. Наиболее близким по назначению и технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  регулировани  температуры , содержащее датчик температуры, задатчик температуры, суммирующий усилитель , формирователь сигнала, состо щий из тиристорного усилител  и пороговый блок, выполненный в виде последовательно соединенных запоминающего элемента и усилител , тиристорный исполнительный элемент , подключенный последовательно с нагревателем , источник питани  2. Недостатком этого устройства  вл етс  необходимость применени  порогового блока , что его усложн ет. Цель изобретени  - упрощение устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  регулировани  температуры , содержащем датчик и задатчик температуры , подключенные ко входам суммирую цего усилител , тиристорный исполнительный элемент, соединенный последовательно с нагревателем, источник питани , выход которого подключен к входу задатчика температуры и к третьему входу суммирующего усилител , и формирователь сигнала, включающий в себ  первый и второй тиристорные усилител , выходы которых подключены к входу тиристорного исполнительного элемента, причем вход первого тиристорного усилител  соединен с выходом суммирующего усилител .

К выходу суммирующего усилител  подключен первый вход второго тиристорного усилител , вход источника питани  подключен к вторым входам первого и второго тиристорных усилителей, третий выход второго тиристорного усилител  соединен с выходом тиристорного исполнительного элемента , а второй выход источника питани  св зан с вторыми входами первого и второго тиристорных усилителей.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2принципиальна  схема предлагаемого устройства .

Устройство (фиг. 1) содержит датчик 1 температуры, задатчик 2 температуры, сум-, мирующий усилитель 3, формирователь 4 сигнала, включающий в себ  тиристорный усилитель 5 и тиристорный усилитель 6, тиристорный исполнительный элемент 7, соединенный последовательно с нагревателем 8, и источник питани  9. Датчик 1 температуры подключен к первому входу суммирующего усилител  3. Задатчик 2 температуры подключен к второму входу суммирующего усилител  3. Выход источника питани  9 подключен к входу задатчика 2 температуры и к третьему вхоДу суммирующего усилител  3. Вход тиристорного усилител  5 соединен с вывддом суммирующего усилител  3. Выход тиристорного усилител  5 соединен с выходом тиристорного усилител  6 и подключен к входу тиристорного исполнительного элемента 7.

Датчик температуры 1 (фиг. 2) подключен к резистору 10 (первому входу суммирующего усилител  3) и к резистору 11. Другой конец резистора 10 подключен к аноду стабилитрона 12 (к первому выходу источника 9 питани ), а другой конец резистора 11 соединен с инвертирующим входом операи .ионного усилител  13.

Задатчик 2 температуры содержит потенциаометры 14 и 15, которые через резисторы 16 и 17 подключены к аноду стабилитрона 12 (к первому выходу источника 9 питани ), а через резисторы 18 и 19 к катодам диодов 20 и 21 (к первому выходу источника 9 питани ). Средние выводы потенциометров 14 и 15 подключены к анодам диодов 22 и 23. Катод диода 22 (выход задатчика 2 температуры) соединен с катодом диода 23 и подключен к резистору 24 (второму входу суммирующего усилител  3). Другой конец резистора 24 соединен с неинвертирующим входом операционного усилител  13. Выход операционного усилител  13 (выход суммирующего усилител  3) подключен к аноду диода 25 (к первому входу тиристорного усилител  5) и к аноду диода 26 (к первому входу тиристорного усилител  6). Катод диода 25 через резистор 27 соединен с управл ющим электродом тиристора 28, анод которого (первый выход тиристорного усилител  5) сондинен с катодом диода 29 (с первым выходом тиристорного усилител  6) и подключен к управл ющему электроду симметричного тиристора 7 (входу тиристорного исполнительного элемента 8). Катод тиристора 28 (второй вход тиристорного усилител  5) соединен с катодом тиристора 30 (с вторым входом тиристорного усилител  6), с анодом диода 23 и с анодом диода 31 и подключен к аноду диода 32 (к второму выходу источника 9 питани ). Катод диода 31 (второй выход тиристорного усилител  5) соединен с анодом тиристора 30 (с вторым выходом тиристорного усилител  6) и подключен к катоду диода 32 (входу источника 9

5 питани ) и к резистору 33. Другой конец резистора 33 (третий выход тиристорного усилител  6) подключен к аноду симметричного тиристора 7 (выходу тиристорного исполнительного элемента 7). Анод симметричного тиристора 7 подключен к нагревателю 8.

Анод стабилитрона 12 источника 9 питани  соединен с катодом стабилитрона 3 и катодом диода 32. Анод стабилитрона 34 соединен с резистором 35, другой конец которого подключен к аноду диода 32 и к

5 аноду диода 36. Катод стабилитрона 12 соединен с катодом диода 37 и с катодом диода 38. Катод диода 32 соединен с анодами диодов 21 и 38. Катод диода 36 соединен с анодами диодов 20 и 37. Катод диода 26 через резистор 38 соединен с управл ющим

0 электродом тиристора 30.

Claims (2)

1. Устройство работает следующим образом. В суммирующем усилителе 3 (фиг. 2) осуществл етс  усиление сигнала датчика 1 температуры и сравнение его с сигналом за , датчика 2 температуры. Амплитуда сигнала задатчика 2 температуры, формируемого в течение положительной полуболны напр жени  сети, устанавливаетс  потенциометром 14 таким образом, чтобы выходной сигнал суммирующего усилител  3 закрывал тиристор 28 при температуре в месте расположени  датчика 1 температуры, равной температуре отслеживани  устройства Амплитуда сигнала задатчика 2 температуры , формируемого в течение отрицательной полуволны напр жени  сети, устанавливаетс  Ттотенциометром 15 таким образом, чтобы выходной сигнал суммирующего усилител  3 закрывал тиристор 30 при температуре в месте расположени  датчика 1 температуры равней температуре отключени  форсированного разогрева toiM. После включени  устройства (при t t в начале положительной полуволны напр жени  сети тиристор 28 и симметричный тиристор 7 закрыты. Через диоды 32 и 37 протекает ток стабилизации стабилитронов 12 и 34, а через диод 20 ток потенциометра 14 задатчика 2 температуры. Суммирующий усилитель 3 фопмирует сигнал, открывающий тиристор 28. Как только тирисвключени  равно приблизительно 30 мкс), включени  равно приблизительно 30 мсек), потенциал анода диода 37 и анода диода 20 станет практически равным потенциалу анода стабилитрона 12. Диоды 37 и 20 закроютс . Источник 9 питани  и задатчик 2 температуры отключаетс  на оставшуюс  часть положительной полуволны напр жени  сети, равной по длительности 1250 мкс, но через управл ющий электрод симметричного тиристора 7 потечет ток тиристора 28. Как только симметричный тиристор 7 откроектс  (врем , необходимое дл  включени , равно приблизительно 100 мкс), по тенциал его анода станет практически равным потенциалу анода тиристора 28. Тиристор 28 закроетс , но через нагреватель 8 буде протекать ток симметричного тиристора 7 в течение всей положительной полуволны напр жени  сети. В начале отрицательной полуволны напр жени  сети тиристор 30 и симметричный тиристор 7 закрыты. Через диоды 36 и 38 протекает ток стабилизации стабилитронов 12 и 34, а через диод 21 ток потенциометра 15 задатчика 2 температуры. Суммирующий усилитель 3 формирует сигнал, открывающий тиристор 30. только тиристор 30 откроетс , потенциал анода диода 38 и анода диода 21 станет практически равным потенциалу анода стабилитрона 12. Диоды 21 и 38 закроютс . Источник 9 питани  и задатчик 2 температуры отключаетс , но через управл ющий электрод симметричного тиристора 7 потечет ток тиристора 30. Как только симметричный тиристор 7 откроетс , потенциал его анода станет практически равным потенциалу катода тиристора 30. Тиристор 30 закроетс , но через нагреватель 8 будет протекать ток симметричного тиристора 7 в течение всей отрицательной полуволны напр жени  сети. Таким образом, нагреватель 8 рассеивает максимальную мощность, что обеспечивает форсированный нагрев до температуры torxfl При этом задатчик 2 температуры, суммирующий усилитель 3, источник 9 питани  потребл ют мощность в течение времени пор дка 30 мкс, а тиристорные усилители 5 и 6 в течение времени пор дка 100 мкс в начале каждой полуволны напр жени  сети. Как только температура в месте расположени  датчика 1 температуры достигает 1вгкл , выходной сигнал суммирующего усилител  3 закрывает тиристор 30 и нагреватель 8 начинает рассеивать половинную мощность. При температ;:;е, равной выходной сигнал суммирующего усилител  3 закрывает и тиристор 28. Нагреватель 8 не отключаетс  от сети до тех пор, пока температура в месте расположени  датчика 1 температуры не станет ниже 1огйЛи выходной сигнал суммирующего усилител  3 не откроет тиристор 28. Таким образом, отслежр1вание температуры ведетс  на половинной мощности нагревател  8. Технический эффект от использовани  предлагаемого технического решени  задачи заключаетс  в упроп;ении устройства за счет исключени  порогового блока, выполненного в виде последовательно соединенных запоминающего элемента и уо тител . Это позвол ет уменьшить вес, габаритные размеры и стоимость устройства дл  регулировани  не менеС) чем в 1,5 раза, а также уменьшить мощность, потребл емую задатчиком температуры, суммирующим усилителем, источником питани  и тиристорными усилител .ми в режиме форснрованногонагрева не менее, чем в 10 раз. Формула изобретени  Устройство дл  регулировани  температуры , содержащее датчик, задатчик температуры , подключенные к входам суммирующего усилител , тиристорный и исполнительный эле.мент, соединенный пос.1едов.зтельно с нагревателем, источник питани , выход которого подключен к входу задатчика те.мпературы и к третье.му входу суммирующего усилител , и формировате,чь сигнала , включающий в себ  первый и второй тиристорные усилители, пы.ходы котооых подключены к входу ТИрИСТОрНОГО HCnO.iHiiтельного элемента, приче.м вход первого тиристорного усилител  соединен с выхо см суммирующего усилител , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, ь нем к выходу суммирующего усилител  подключен первый вход второго тиристорного усилител , вход источника питани  иодключен к вторым входам первого и второго ти ристорных усилителей, третий выход второго тиристорного усилител  соединен с выходом тиристорного исполнительного выторой выход источника питани  св зан с вторыми входами первого и второго тиристорных усилителей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР YO 289262, кл. G 05 D 23/00, 1969.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 613302, кл. G 05 D 23/19, 1975 (прототип).