Устройство для регулирования температуры

 

ОП ИСАНИЕ изоь итиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социвлисткческнх

Республик

< 739494 (61) Дополнительное. к авт. свид-ву (22)Заявлено 05,10,77 (2l) 2534360/18-24 (51)М. Кл. (05 D 23/19 с присоединением заявки №

Государственный квмитет

СССР (23)Приоритет но делам иэабретекий и. атнрытий

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 07,06.80 (53) УД К 621 555. .6 (088.8) Б. Н. Значковский, В,.П. Семенец, Ю. М. Осецкий (72) Авторы (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕ РАТУРЫ

Изобретение относится к регулированию тепловых режимов промышленных объектов и может быть применено для управления тепловыми объектами со знакопеременной тепловой нагрузкой.

Известны устройства для регулирования температуры, содержащие регулятор с датчиком, к которому подключены иоточники постоянного, пилообразного или других управляющих напряжений $1) .

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регулирования температуры, содержащее зарядно-разрядные FC-контуры и датчик температу15 ры, подключенный ко входу трехпозиционного регулятора, к выходам которого подключены нагреватель и охладитель )2j, . Это устройство не обеспечивает достаточно высокого качества регулирования в каналах нагрева и охлаждения, что затрудняет их согласованную работу при знакопеременной тепловой нагрузке, требует установки значительной зоны нечувствительности между задатчиками температур нагрева и охлаждения и следовательно, снижает точность работы устройства.

Эта цель достигается тем, что устройство содержит последовательные RC-цепи> причем входы зарядно-разрядных RC-контуров подключены к соответствующим выходам трехпозиционного регулятора, а выходы через последовательные RC-цепико входу трехпозиционного регулятора.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема упрощенного устройства, предназначенного для управления тепловыми объектами с идентичными динамическими характеристиками по каналам нагрева и охлаждения.

Устройство для регулирования температуры содержит зарядно-разрядные RC-контуры 1, 2 и датчик температуры 3, подключенный через резистор 4 ко входу 5 трехпозиционного регулятора 6, два выход которого 7, 8, соединены с нагревателем

9, и охладителем 10. Последние установ3 7394 лены вместе с датчиком, 3 на объекте 11 "регулироваЬия температуры, Входы зарядно-разрядных С-контуров 1, 2 подключены соответственно к выходам 7, 8 регулятора 6 через выпрямительные элементы

12, 13, а выходы 14, 15 - через последовательные PC-цепи 16-17, 18-19 и контактный элемент 20 ко входу 5 регулятора 6. При атом сигнал коррекции выделяется на резисторе 4 и сопротив- 10 ленни термоэлектрода 21, BKJBo÷åííûõ последовательно и соединенных заземляющим концом 22 с общим заземлением. Применение общего заземления позволяет упроотить схему и повысить чувствительность 15 регулятора к входным сигналам, а, следовательно, уменьшить габариты применяемых в устройстве конденсаторов.

RC-контуры 1, 2 содержат конденсаторы 23, 24, зарядные резисторы 25, 26 и 20 разрядные потенциометры 27, 28, Со средних точек последних сигнал поступает на выходы 14, 15 RC-контуров 1, 2, В процессе работы устройства регуля25 тор 6 в зависимости от зныа тепловой нагрузки объекта 11 периодически замыкает свои выходные контакты 29 или 30.

При работе объекта в режиме подвода внеш него тепла импульсами напряжения, поступающего от источника питания 31 через контакт 39 и выход 7, осуществляется периодический заряд конденсатора 23, Напряжение на выходе 14 RC -контура

l содержит постоянную составляющую, величина::оторой пропорциональна скважносj ти импульсов тепловой мощности, поступающей с выхода 7 регулятора 6 к нагревателю 9, и переменную .пилообразную составляющую частота которой совпадает ! 40 с частотой этих импульсов. С выхода 14 напряжение поступает на вход 5 регулятора 6 через последовательную RC-цепь

16-17. В установившемся тепловом режиме она пропускает только переменную составляющую, необходимую для период ческого включения и выключения контытов 29, вследствие чего достигается ре-, гулирование температу зы без ее постоян ных смешений относительно заданной.

В переходных режимах при наличии возмущений по тепловой мощности и изменении температуры объекта 11 относительно заданной RC-цепь 16-17, пропуская на вход 5 регулятора 6 постоянную состав; ляющую и препятствуя изменению постоянной составляющей напряжения на выходе

14 RC-контура 1, улучшает качество ре

"" гулйрования температуры, 94 4

Параметры RC-контуров 1, 2 выбраны таким образом, чтобы частота переменной составляющей напряжения на выходах 14, 15 была достаточно высокой по сравнению с постояннойвремени и временем запаз- дывания объекта регулирования 11, Это позволит осуществить вибролинеаризацию релейного регулятора 6 при допустимых автоколебаниях температуры объекта регулирования, При работе объекта в режиме охлаждения напряжением источника питания 31 через периодически замыкающий контакт 30 и выход 8 заряжается конденсатор 24, При этом RC-контур 2 и -цепь 18»19 работают аналогично RC-контуру 1 и RCцепи 16, 17, однако, встречное включение вьптрямительных элементов 12, 13 приводит к тому, что их выходные токи, поступающие на вход 3 регулятора, тоже направлены встречно друг другу.

Для получения динамической устойчивости предлагаемой системы постоянные времени заряда и разряда конденсаторов

17, 19 должйы быть значительно больше постоянных времени заряда и разряда конденсаторов 23, 24 RC-контуров 1, 2.

B случае близких по величине постоянных времени и времени запаздывания объекта 11 по каналам нагрева и охлаждения может быть использовано устройство (см, фиг. 2), имеющее совмещенные RC-цепи

16-17, 18-19, конденсаторы 23, 24 и потенциометры 27; 28.

Повышение точности регулирования температуры достигается за счет улучшения качества регулирования по каналам нагрева и охлаждения, устранения постоянных смещений температуры, зависящих от величины тепловой нагрузки, устранения автоколебаний, согласования работы каналов нагрева и охлаждения без зоны нечувствител чости (близкой к нулевой) между задатчиками температур нагрева и охлаждения, Фор м ула„из о бв е те н и я

Устройство для регулирования температуры, содержащем еа 5ядно-разрядные

ЯС-контуры и датчик температуры, подключенный ко входу трехпозиционного регулятора, к выходам которого подключены нагреватель и охладитель, о т л и ч.аю щ е е с ятем,,что,,с целью повыше» ния точности работы устройства, оно содержит последовательные RC-цепи, причем входы зарядно-разрядных (С-контуров подключены к соответствующим выходам

739494

5 трехпозиционного регулятора, а выходьг через последовательные RC-цепи - ко входу трехпозиционного регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 6

1, Авторское свидетельство СССР

N) 490103, кл, G 05 Q 23/275, 26.01,73, 2. Авторское свидетельство СССР

Х 382072, кл. 6 05 В 23/19, 07.03.70 (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ 2923/41 Тираж 956 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4