Устройство для регулирования температуры

 

1 .-., - r !

О Д И г! ф Ггг!.((ф В 7 яд

ИЗОБРЕТЕН ИЯ:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сов(иелистическ их

Республик («! "1 г" „.!- Л г- Ог; (-(?Дг т с1

1 (61) Дополнительное к а((т. свил-в1! (22) Заивлеио 2).,09.7!(21);? ДРДДРД, (ао 1 с присоединением заяви". *.— еаударстввинь(х копитвт

CGCP

66 Д6ЯЯИ й36@8т6НИг(и бтмдытик

У ()ПубЛИКОВаНО г-1 1Й 1: 80, 11,;и;, -г -,;;.; (ф ) с. !::! тс, ci (; (О!Я Я, P ) ДBTB ОПУЯЛИ(геггв(1! - 9! - ; ! !Я Д 1

B. B. Ерохин (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РБ гЛ(И1ОО -;AHi! ß Т:= (т! (П(-1-- 1 Л Рi„r

Предлагаемое устройство относится к области автоматического регулирования температуры.

Известно устройство для регулирования температуры, которое содержит алек г= ромагнитное реле, делитель напряжения, конденсатор, транзисторный ключ и нагреватель, подключенный через контакт электромагнитного реле к источнику питания, транзистор, диод и динистор, катод которого подсоединен к источнику питания, а анод соединен с делителем напрчжения и базой транзистора, которая через конденсатор подключена к коллектору транзистора, соединенного через электромагнитное реле с источником питания, а эмиттер транзистора через диод подключен к транзисторному ключу (1)

Недостатками этого устройства являются невысокая надежность ввиду исполь зования электромагнитного реле, и недостаточная точность регулирования температуры, так как при кратковременных ог-ключениях питания в установившемся ре?1O!i!!!e .;.(ОЖЕ! . . В 1" Qi;;Q F; 1!Q -j i, 1 r- (I! г»оваигг»(й Обог рев, потО,-,- что веге .(в((11, ye »! ЧИС ггв г,!! Нг.гo(Qp !»Ь. ОЧ ° гва1. ГС».

И (!r,,Нi!г ТО P»J?К ГPИ !)Qa . QP!!Qlr Вг! !1(!?<, -ЦИ(i

Щ(гаи(TЯ НЕ ! 1 !г:,;-ЕТ f:ЕП!. ДО;t гГЕЛЯ Нап::Рнже НИ 5(, =,;::.::.e =-Э ТОГО ГНИ ЦЕ(п БО Н ач ЯЛ 1»=. ! l Q (! r ВК Л Ю ЧЕ г Ч(?! ПИ та(- (1 и i? ((n !Q !(Q (Q Т и Q el

ieZpeВаТЕЛя бЕЗ - -(ЕГа ТЕ(,11(ар!а г!»Ь(От(ртг . жаю(це(1 cpe:ê

1-гпг(более близки(:1 по техн((«ec ;Qfi сущНОС ТИ 1С ДаННОМУ Яаг1ЯЕТСЯ С ГРОйо ГВО Дг(51 реГулирования температ;ры, ГОТОрое содэркцгг Т б г(ОК,-!В-:;Х((ОЗ! цг;! Оцц; О!; Т.упцро !,ОНИЯ С B(»jtoi(1(r=i(i ТРацЗ1(ОТОР((Ь(М kn(QЧОМ С осноьной Обмо-кой подОГрева в эмпгтерНой цэг(i!, (1т?Т?С .1!ву(»щ», (О Об;„(О Т(,у (гОцо?.ОЕВа, исполнительный .:полста".. анод котооот-О

СОЕП Н== .: С =.;,11 Т .Е(Q:,1 --О ИЗ!QТОР!, КатОД

1!г.тоц(гг(г;О ; и-,. г(1!;1(у д(гг!»»-.Рс»1!! и(», г?!п (О

ЦЕПОг(КУ„ПОД(Л(ОЧЕН(1> (О К ЦО(ОЧ111!КУ Инга- . ния и !3ь(?(of(Q,(.-i, !; " 1!11!Г:.. i .! t 1!! !ад 5цо((1(1 Qr эле!Ттродом испОлi!i:, (eл, "Г г(1;.и!;-г!? !»а 1) 1, 708324

Б этом устройстве при включении питания (транзисторный j ключ работает на обогрев) включается управляющий элемент на исполнительном тиристоре, поскольку на его управляющий электрод поступает импульс при заряде емкости дифференцирующей цепочки. После включения гиристора конденсатор полностью разря.кается. При достижении заданнои темпера. туры на обьекте транзистор на выхо- 1О де блока двухпозиционного регулирования закрывается и основной нагреватель огключается. Выключается также и форсированный нагреватель, так как управляющий элемент на тиристоре отключается по ано-= дной цепи. Б дальнейшем этот элемент и последовательно соединенный с нил форсированный нагреватель уже больше не включается, потому что HQ управляющий электрод пе поступают заттускающие импульсь1, Недостаг.ами данного устройства являются пониженный КПД и точность регупирования температуры в ус.товиях дейст l вия помех, при кратковременном включении питания и широком диапазоне рабочих

re м пера ryp,.

1Яепью предлагаемого изобретения яв1 ляется . повышение KHQ и точности устройства.

Зго достигается тем, что устройство содержит вспомогательный управляющий гирпсторцый каскад, элемент задержки EE разрядный кондснсатор, один вывод кого,1 I рого связан с анодом исполнительного ти- ристора, а другой — " точкой соединения ограничивающего резистора с термочувст- вительного к тточа, связанного со входом вспо мог я тельного у прявляю щего тири сто Р

4в нщ о каскада, выход которого через элемент задержки связан со входом исполнительного гиристора, причем THpHc Top вспомогательного управляющего каскада имеет тепловую связь с выходным трап я зисторным ключом и исполнительным тирис горо м.

На черте ке представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содер-! кит двухпозиционный терморегулятор 1, g.o

Ьключатощий гермочувсгвитепьный ключ

2, ограничивающий резистор 3, транзис.торный ключ 4и основной нагреватель 5, исполнительный гиристор 6, форсирую1 щич нагреватель 7, разрядный коцденсаз5 тор 8, элемент 9 задержки, вспомогательный управлятощий каскад с гиристором

10 и источник 11 питания,. резисторы

12, 13.

4.

Устройство работает следующим обрязо м.

В исходном состоянии температура объекта ниже заданной, гермочувствительный ключ 2 разомкнут. При включении источника 11 питания через ограничивающий резистор 3 на транзисгорный ключ двухпозиционного герморегулягора 1 подается управляющий сигнал, в результате чего основной нагреватель 5 подключается к источнику питания. Тирисгор 10 закрыт, так как при заданной минимальной температуре окружающей среды ток управления меньше требуемого гока спрямления гиристора 10. Поэтому на его аноде и, следовательно, на входе элемен-. та 9 задержки напряжение близко к напряжению источника питания 11, Через промежуток времени, определяемый элементом 9 задержки, включаются исполнительный тиристор 6 и форсирующий нагреватель 7. Конденсатор 8 заряжается через ограничивающий резистор 3 и открыть1й исполнительный тиристор 6. При работе двух нагревателей 5 и 7 темпера=. тура объекта повышаегся. Повышается также и температура транзисторного ключа 4 и исполнительного гиристоря 6 за счет рассеиваемой ими мощности, Поскольку тирис тор 1 0 размещен на этом же теплоотводе, ro его температу1 ра также изменяется. Известно, что ток управления тиристора в большой степени зависит or температуры, при увеличении температуры ток спрямления уменьшается, поэтому при некоторой температуре тиристор 10 включается и самоблокируется. При этом напряжение на его аноде резко падает, и тиристор 10 шунтирует вход элемента 9 задержки и снимает управляющий сигнал с исполнительного тиристора 6. Оба нагревателя продолжают работать, и температура объекта растет.

При достижении заданной температуры терлючувствительный ключ 2 замыкается.

Ранее заряженный конденсатор 8 заряжается через ключ 2 и открытый исполнительный гиристор 6 в обратном направлении, что приводит к его выключению.

Нагреватели 5 и 7 отключаются, объект остываег. При понижении температуры термочувствительный ключ 2 вновь размыкается. При этом вклю яюгся транзисгорный ключ 4 и тирисгор 10. Тиристор

10, включаясь, самоблокируется. Исполнительный тирисгор 6 не может теперь включиться, так как вход элемента 9 задержки шунтирован открытым тирисгором

708,-.; ", 6

Формула изобретения

1. А в торск ае

¹ 537329, кл.

2, Авторское № 50801 l, кл. (прототип), "я яе-е с- о СССР

Ci 05 Т 23/19, 1975, сви qе1.е"; crво (ССР

С> 05 Т) 28/19 ." 9; 4

10. Поэтому ня все время дальнейшего регулирования форсирующий нагреватель отключен.

В устройстве по сравнению с прототипом повышается КПД за счет того, что цепь форсированного обогрева, содержащая исполнительный тиристор 6 и нагреватель 7, подключена параллельно шичами источника питания, я не параллельно основному нагревателю. При этом гран- >о зисторный ключ 4 выбирается на установленную мощность только основного нагревателя, которая в 3-10 раз меньше мощнос ти формирующего нагревателя. Повышение точности работы устройства при брос-l5 ках гока на шинах питания или кратковременном отключении питания объясняется тем. что, во-первых, отсутствует связь через конденсатор, как в прототипе, и, во-вторых, вход элемента задержки 9 шун"- «po- 20 ван открытым тиристором 10. При кратковременном отключении питаний,„независимо or состояния ключа в это время, отключаются оба нагревателя. При вклю= чении питания вновь, первым всегда вклю- 25 чается тиристор 10, так как теплоотвод ключа 4 и нагреватель 5, обладая значительной постоянной:времени, не успевают

Охладиться; а поскоспькутиристор 10 ъ в включен, то всегда выключен тиюистор 6.

Следовательно, не будет включаться форсирующий нагреватель в режиме установившегося регулирования и амплитуда колебания регулируемой величины не будет выходить за допустимые пределы. Этим обеспечивается точность регулирования температуры при условии воздействия помех и анормальных режимов по пнтанию.

Устройство длл рег5 лированил температуры, содержащее двухпозидионный блок управления с выходным транзисторным ключом, через который основной Нагреватель подключен к источ.п.ку питания, термочувствительпый клк ч, связанный с выходным трянзистОрным ключом II через ограничивающий резистор с источникок питания, к которому через исполнительный тирпстор подключен форсирующий нягревягель,.отличяюшееслтем,что, с целью повышения точности устройства, оно содержи т вспомогательный упрявляющии тиристорн:-.1й каскад, элемент задержки и р язрлдны и ко н денс я тор, один Dbl Bo д которого связан с анодом исполнительного rffp,=стора, я другой — с точкой соединения Ограничивающего резистора и термоч вствительнQI о ключа, свлзйнного сО входом I cIIQI!QгЯтельногб управляющего тиюис. QpIIQI o кяскядя, выход Korорого через элемент задержки сял Зя:I co B. IQДО л исполни тельного пирпс торя. причем ти риc: Qp вспомогяте ьного ) прявллfошего каскада имее;т тепловую связь с выходным тряпзистоюн,лм клю:-.О и !I Исполнительным тирпстсром.

Источт-"1 КИ IIII@.CОМяи,1л принятые во внпмяние и; и —;кспеютизе

ЦИИИПИ Заказ 8487/43 Тираж 956 Под:! IICIIOB

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул„Прое. иал, 4