Многоканальный регулятор тел\ператур1ч

(I,1 423ИО

ОПИСАЙИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 30.12.70 (21) 1609265, 18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.04.74. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 12.09.74 (51) М. 1;.1. G 05 1 23 10

Государственныи комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УД1i 62-55(683,6) (72) Авторы изобретения

А. В. Вульфсон и A. Д. 1<орооов

Агрофизический научно-исследовательский институт

1 (71) Заявитель

1 (54) MHOPOÊÀHAËÜÍЬ1Й РЕГУЛЯТОР ТЕМ Г! "ÐÀTÓÐÜI

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано при регулировании температуры нескольких однотипных объектов. Б этом случае применение многоканального регулятора 5 вместо нескольких одинаковых обычных регуляторов позволяет значительно уменьшить количество аппаратуры, а при использовании двухпозиционного исполнительного органа (типа включено — выключено) в каждом ка- 10 нале значительно упростить устройство.

Известен многоканальный регулятор, каждьш канал которого состоит из ЗУ с двумя устойчивыми состояниями, двухпозиционного исполнительного органа и датчика регулируе- 15 мой величины. Общими для всех каналов являются задатчик уставок, а также усилитель, выявляющий рассогласование между заданным и фактическим значением регулируемой величины, последовательно подклю- 20 чаемые к каждому каналу.

Однако такой регулятор обеспечивает лишь позиционное регулирование, при котором неизбежны значительные колебания температуры объекта относительно заданного значе- 25 ния, что снижает точность регулирования.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что, с целью повышения точности регулирования, в каждый канал регулятора дополнительно введены мостовой вы- 30 прямитсль и два чстырехполюсника, входы каждого из которых llopcoc,zIII

-Ia чертеже прсдстаглспа принципиальная схема рсгул5ггора Tcмпсратгpl I. даждь.п капал регулирования вкл|счаст в себя датчик температуры (термопару) 1; тригl ср 2 с д» мя ус1oli .II« I ;II состояниями; двухпозицноппыи исполнительный орган, в который входят полупроводниковое рслс псрсменного тока 3 и нагреватель (сопротивление) 4; устройство обратной связи, присоединяемое с помощью раздс.1итсльного трансформатора 5 и состоящее пз выпрямителя G и двух параллельно вкл1очс|шых чстырехполюсникоь 7 и 8, выходы кoTopllx, соединенные встречно, вкл1о гопы последовательно с сигналом рассогласов",llll51. IOTblpc 1101юсник

7 выполнен в виде неполного моста Вина, а чсTI Ipcxlloëlocíllê 8 — в виде послсдоватсль423110

15

60 ного спсдинспия апсрио !и1!сского и диф(11срс11— цпрующсго звеньев. Устройство содержит таки(с задат 1ик усT2Bo!< .i д;lя ка:кдого 1<ап2ла регулирования, 2 также усилитель постоянного тока 10, об ций для всех каналов регулпровсп!ия, Iюдклlочаюlцийся послсдовательНО к ка)кд03!у кана:lу с ИОAIOLць10 1<ОммуTBTopа 11, управление которым осуществляется с помо!цью распределителя импульсов 12.

Коммутатор 11 последовательно обегаст все и каналов регулирования за время Т, при !ем Выполпястся соотпошсние

f.>f. = т» где !, — частота напряжения, пита!Ощего нагреватель.

Прп подключении i-го канала к усилителю

10 на вход последнего подается сигнал U,... равный разности задающсго напряжения для

i-го канала и напряжения, спи31аемого с 1-го датчика тс»llep2Typll H c 131!i;0 2 i-го устройства обратной связи.

Усилитель 10 определяет знак сигнала

U„,-, в момент подключения i-го канала, а триггер 2 запоминает знак на время до следующего подключения i-го канала. Если в момент подключения U,,. >О, то в течение времени Т„бссконтактное реле переменного тока 3 включено, а питающее напряжение полностшо приложено к нагревателю 4.

В случае U„,-,. (0 напряжение на нагревателе 4 остается равным нулю.

Каждый канал регулирования работает независимо от остальных и представляет собой импульсную автоматическую систему с двухпозиционным исполнительным органом.

Исполнительный орган охвачен двумя контурами обратной связи. Один контур, состоящий из усилителя 10 исполнительного органа и чстырехполюсника 7, представляет собой положительную обратную связь, а другой, состоящий из усилителя 10 исполнительного органа и четырехполюсника 8, является отрицательной обратной связью. В замкнутом

КоНТрр0 поло:кительп011 обратной c135I3H, 131(JIIoчающем в себя нелинейное звено — исполнительный орган, возникают незатухающие автоколебания, частота которых fg определяется параметрами четырехполюсника 7. Для того чтобы периодическое откл1очение усилителя от 1-го канала не влияло на динамические свойства регулятора, обегание каналов регулирования осуществляется с частотой f„, значительно превышающей частоту автоколсбаний в каждом канале регулирования т. с. выполняется условие

f.==, »f.

В этом случае импульсную систему можно рассматривать как непрерывную, т. е. полагать, что усилитель 10 подкгпочеп к i-му каН2Лу IIÎCTOHHHO.

Для получения необходимой высокой скорости переключения каналов коммутатор 11 построен на гcp»eTHHпровац ых магнитоуправлясмых кOнтактаx. Вследствие непрерывных ав гоколебаний при достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 10 возникает эффект вибрационной линеаризации, в результате которого динамические свойства всего регулятора определяются передаточной фупкцпеп четырехполюсника 8, входящего в контур отрицательной обратной связи. Постоянные времени апериодичсского Т! и дифферснцирующего Т, звеньев, входящих в четырехполюсник 8, выбраны так, что выполняется соотношение т т

1 т22

При этом в рабочей области частот регулятор обеспечивает пропорционально-интегральный закон регулирования, причем время изодрома равно постоянной времени Т, дифферснцирующего звена.

Частота автоколебаний f,, во всех каналах одинакова. Она лежит вне полосы пропускапия частот объектов регулирования и, вследствие этого колебания температуры объектов в установившемся ре>киме практически отсутствуют.

Предмет изобретения

1. Многоканальный регулятор температуры, содержащий усилитель постоянного тока и и каналов, каждый из которых содержит датчик температуры и двухпозиционный исполнительный орган, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в каждь!й канал регулятора дополнительно введены мостовой выпрямитель и два четырсхполюсника, входы каждого пз которых подсоединсны к измсритсльной диагонали мостового выпрямителя, одни разнополярные выходные выводы соединены !!ежду собой, другие подсоединены соответственно к усилителю постоянного тока и датчику температуры, а другая диагональ мостового выпрямителя подключсна к двухпозиционному исполнительному органу.

2. Регулятор по и. 1, отл и ч а ю щ и йся

Те», что один из четырехполюсников выполнен в виде неполного моста Вина, а другой— в виде последовательно соединенных апериодического и дифференцирующего звеньев.

П вЂ” — 1

Составители: А. Вульфсон и А. Коробов

Редактор Л. Утехина Техред Л. Куклина Корректоры: В. Петрова и О. Данишева

Заказ 2207/15 Изд № 691 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2