Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для широтно-импульсного регулирования температуры , давления, уровня сред и т.п. с помощью контактных датчиков соответствующих величин, а также для включения нагрузки на заданную выдержку времени. Регулятор содержит симистор, через который на:грузка (контактор , нагреватель и т.д.) подключена к шинам сети, первый конденсатор и соединенный с ним последовательно стабилитрон, первый пороговый элемент и RC-контур на его входе. Для уменьшения мощности, рассеиваемой в цепи управления, и создания выдержки времени на включение нагрузки введены второй диод, второй пороговый элемент и RC-крнтур на его входе. Первый RC-контур через второй диод подключен параллельно симистору, управляющий электрод которого через первый пороговый элемент подключен к конденсатору первого RC-контура, 1 з.п.ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ((9(SU (Ill (5g у С 05 Э 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4296610/24-24 (22) 18.08,87 (46) 15.03.89. Вюл. й- 10 (75) Л.П.Дмитренко (53) 621. 555. 6(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 1146637, кл. G 05 D 23/19, 1983, Авторское свидетельство СССР

Ф 985769, кл. С 05 D 23/19, !981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для широтно-импульсного регулирования температуры, давления, уровня сред и т.п. с помощью контактных датчиков соответствующих величин, а также для включения нагрузки на заданную выдержку времени, Регулятор содерзит симистор, через который нагрузка (контактор, нагреватель. и т.д.) подключена к шинам сети, первый конденсатор и соединенный с ним последовательно стабилитрон, первый пороговый элемент и RC-контур íà его входе. Для уменьшения мощности, рассеиваемой в цепи управления, и создания выдержки времени на включение нагрузки введены второй диод, второй пороговый элемент и RC-контур на его входе. Первый RC-контур через второй диод подключен параллельно симистору1 управляющий электрод которого через первый пороговый элемент подключен к ф конденсатору первого RC-контура, 1 з,п флы 1 ила

1465876

Изобретение относится к автомати" ке и предназнаено для широтно-импульсного регулирования температуры, давления, уровня различных датчиков жид- 5 костей и материалов при помощи маломощных контак тных датчиков, например, температуры, давления и др., ртутных термоконтакторов, герконовых, биметаллических и т.п.

Цель изобретения — снижение мощности рассеивания в цепи управления.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит симистор I шины сети переменного тока 2 и 3, нагрузку 4 (контактор, электромагнит, электронагреватель и.др,), первый стабилитрон 5, первый конденсатор 6, первый резистор 7, первый диод 8, 20 второй конденсатор 9, первый пороговый элемент !О,выполненныйна однопереходном транзисторе (ОПТ), первый последовательный RC-контур 11 выполненный на резисторе 12 и конденсато- 25 ре 13, второй последовательный

RS-контур 14, выполненный на конденсаторе 15 и резисторе 16„второй стабилитрон 17, третий конденсатор 18,второй пороговой элемент 19, третий ре- Ю зистор 20, четвертый резистор 21, пятый резистор 22, второй диод 23, раэ" мыкающий контак тный датчик 24, замыкающий контактный датчик 25, дополнительный резистор 26, дополнительные диоды 27 и 28.

Устройство работает следующим образом, 1О

При включении устройства в сеть, 0 когда контакты датчика 22 замкнуты, симистор 1 заперт, а нагрузка 4 отключена, и начинается через диод 23, резисторы 16 и 21, контакты 24, цепь управления симистора и нагрузку 4 45 под действием напряжения сети заряд конденсатора 15, Одновременно до падения напряжения на стабнлитроне 1.7 через резистор 20 и нагрузку 4 зарядится конденсатор 18 . Как только че50 рез определенный интервал времени конденсатор 15 зарядится до напряжения отпирания ОПТ 19„.последний отпирается, и через его переход эмит° тер-база, резистор 22 на переход-управляющий электрод симистора 1 раз 55 ряжается конденсатор 15. Под действием этого импульса симистор 1 отпирается, и через его переход анод-катод, стабилитрон 5, конденсатор 6 и резистор 7 протекает ток. При этом, через анод-катод симистора I, стабилитрон 5, конденсатор 6 и резистор 7 протекает под действием напряжения сети на шинах 2-3 переменный ток, Зтот ток вызывает падение напряжения на стабилитроне 5, которое выпрямляется диодом 8 и конденсатором фильтра 9. Под действием напряжения на конденсаторе 9 через резисторы 12 и 21 периодически заряжается конденсатор 13 до порога отпирания ОПТ IO.

После заряда конденсатора 13, он через ОПТ 10 разряжается на резистор 21.

Поэтому, если контакты 24 замкнуты, под действием импульсов напряжения, выделяемых на резисторе 21, симистор ) будет удерживаться в открытом состоянии. Симистор удерживается открытым по анодной цепи, когда напряжение сети переменного тока проходит через нуль и в моменты, когда на шине 2 положительный потенциал, за счет поддержания в заряженном состоянии в течение нескольких полупериодов конденсаторов 9 и непрерывного генерирования в течение этого времени с помощью ОПТ 10 импульсов управления симисторов. Частота генерируемых импульсов устанавливается достаточно высокой (свыше 1 кГц), поэтому симистор отпирается в начале каждого полупериода, и в нагрузке выделяется практически максимальная мощность.

Поскольку симистор I открыт, включается нагрузка 4, l

Когда контакты 24 размыкаются, цепь управления симис торов обес точивается., и симистор и нагрузка 4 отключаются . При этом конденсатор 15, как и при включенной нагрузке, не заряжается, так как цепь его заряда разрывается контактами 24, После того как снова замкнутся контакты 24, через заданную выдержку времени, определяемую постоянной времени RC-контура 14, напряжением ОПТ 19 и значением напряжения сети, зарядится до на.пряжения отпирания ОПТ 10 конденсатор 15„ Снова отпирается ОПТ 19 и симистор I включая нагрузку 4. Дальнейшая работа регулятора повторяется.

При замыкании контактов датчиков 23, цепь управления симистора шунтирует ся контактами датчика через диод 28, и симистор и нагрузка отключается.

1465876

Формула изобретения

1 . Ус тройс тво для регулирования температуры, содержащее симистор, нагрузку, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, первый диод, первый стабилитрон, первый пороговый элемент с первым после55

Через разделительный диод 27 до тех пор, пока замкнуты контакты 25, шунтируется через резистор 26 конденсатор 15, и он не заряжается. После то- 5

ro как разомкнутся контакты 25, через определенную выдержку времени снова отпираются ОПТ 19 и симистор 1, включая нагрузку 4.

В устройстве в момент размыкания или замыкания контактов 24 (25) чере з них про тек ае т лишь ток заряда или разряда конденсаторов 13 и 15.

Это повышает надежность работы контактов датчика, исключая их искрение и 15 повышенный износ. Разделительные диод 27 и 28 исключают взаимное влияние двух RC-цепей и 11 друг на друга.

В качестве контактов 24 (25) могут быть применены контакты датчиков тем-2Q пературы, выполненных в виде ртутных термоконтакторов, биметаллических реле и т.п., датчиков уровня, давления и др., содержащие герконы и т.п.

Задержка на включение нагрузки (ис- 25 полнительного аппарата) 4 позволяетрезко уменьшить число срабатываний этого аппарата и за счет последнего повысить надежность работы регулятора, Управление симистора импульсами с 3Q большой скважностью позволяет резко уменьшить мощность, рассеиваемую в цепи управления симистора даже со значительным током отпирания при низких температурах, Схема регулятора характеризуется простотой, в ней используются маломощные контактные выключатели и отсутствуют дополнительные источники питания. Устройство найдет применение в сочета- 40 нии с датчиками давления, уровня жидких и сыпучих сред и т.п. для стабилизации давления,. уровня среди других величин, а также в качестве элемента задержки в схемах про" 45 граммного управления различной нагрузкой. довательным RC-контуром на входе и размыкающий контактный датчик, причем анод симистора соединен с одной из шин сети переменного тока, другая шина которой подключена к катоду симистора через нагрузку, параллельно которой подключены последовательно соединенные первый резистор, первый конденсатор и первый стабилитрон, параллельно которому подключены последовательно соединенные первый.диод и второй конденсатор, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения можности рассеивания в цепи управления, оно содержит второй no" роговый элемент, второй диод, второй . стабилитрон, второй последовательный

RC-контур, третий конденсатор, третий, четвертый и пятый резисторы, причем выход первого порогового элемента подключен параллельно второму конденсатору, через который резистор первого последовательного RC-контура соединен с катодом симистора, подключенным через четвертый резистор к управляющему электроду симистора, который через размыкающий контактный датчик соединен с конденсаторами первого и второго последовательных

RC-контуров, анод симистора через в то рой диод подключен к ре зис тору второго последовательно RC-контура и к одному из выводов третьего резистора, другой вывод которого соединен с выходом второго порогового элемента, параллельно которому подключены второй стабилитрон и третий кон. денсатор, через который катод симистора соединен с выходом второго порогового элемента, вход которого через пятый резистор соединен с выходом второго последовательного RC-контура.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных во зможностей, оно содержит замыкающий контактный датчик, дополнительный резистор, первый и второй дополнительный диоды, причем дополнительные диоды анодами подключены к входам первого и второго пороговых элементов, а катодами через дополнительный резистор и замыкающий контактный датчик соединены с конденсатором первого последовательного RC-контура,