Трехпозиционный регулятор

Союз Советскмк

Социалистмчесник

Республик

О П И С А H H E (ii)849136

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт.свнл-ву— (22)Заявлено 12 11.79 (2l) 2841985/18-24 (51) М. Кл.

3 с присоединением заявки М— (23) Приорнтет—

GO5 В 11/01

Гасударственный камнтвт

СССР ао делам нзвбретеннй н атнрытнй

Опубликовано 23.07.81. Бюллетень .% 27

Дата опубликования описания 23.07.81 (53) УЙ К 62-50 (088.8) (72) Автор изобретения

fl. П. Дмитренко (7I) Заявитель (54) ТРЕХПОЗИЫИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к автоматике и предназначено для автоматического ре— гулирования,. преимущественно температуры и других неэлектрических и электрических величин.

Известен регулятор с пороговым устройством на однопереходном транзисторе с RC-контуром в цепи эмиттера транзистора (1)

Однако известное устройство имеет неудовлетворительное качество регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор, содержащий первый потенциометр, первый вывод которого подключен к первому выходу источника питания, второй вывод — через первый переменный резистор ко второму выходу источника питания, который соединен с первым выходом И второго потенциометра и через последова-. тельно соединенные терморезистор первый резистор и второй переменный резисторк движку первого потенциометра, третий выход источника питания подключен ко второму выводу второго потенциометра, четвертый и пятый выходы источника питания соединены соответственно с первым и вторым выводам третьего и четвертого потенциометров, а соответственно через второй и третий резисторы подключены к первому и второму выводам пятого потенциометра, движок которого соединен соответственно через первый и второй диоды со вторым выводом терморезистора и движком второго потенциометра, эмиттер первого однопереходного транзистора соединен через первый конденсатор с четвертым выходом источника питания, через четвертый резистор - со вторым выводом терморезистора, первая база - через второй конденсатор с эмиттером первого однопереходного, транзистора и через пятый резистор с движком третьего потенциометра, эмиттер второго однопереходного транзистора подключен через параллельно соединенные третий конденсатор и шестой резистор к питому выходу источника питания, первая база — cocrrse ственно через седьмой и восьмой резисторы к четвертому и пятому выходам источника питания, эмиттер третьего однопереходнсго транзистора соединен через девятый резистор с движком второго потенциометра и через четвертый конденсатор к четвертому выходу источника питания, первая базе - через пятый конденсатор с эмиттером третьего однопереходного транзистора 10 и через десятый резистор — с движком четвертого потенциометрв, вторые базы первого, второго и третьего однопереходных транзисторов подключены через соответствующие параллельно соединенже 15 одиннадцатый резистор и переход управляющий электрод-катод первого тиристора, двенадцатый резистор и переход управляю-- щий электрод-катод второго тиристора, тринадцатый резистор и перехсд управ- 20 ляющий электрод-катод третьего тиристора к четвертому выходу источника питания, аноды первого, второго и третьего тиристоров подключены через соответствующие параллельно соединенные четырнадцатый резистор и шестой конденсатор, пятнадцатый резистор и седьмой конденсатор, шестнадцатый резистор и восьмой конденсатор к первому выводу семнадцатого резистора, второй вывод которого соединен с шестым выходом семнадцатого резистора выходом источника питания, третий, че вертый и пятый диоды $2).

Недостатком известного регулятора является ограниченность его области при- З5 менения.

Цель изобретения — расширение области применения регулятора.

Эта цель достигается тем, чю в известном трехпозиционном регуляторе эмиттер второго однопереходного транзистора подключен соответственно через третий и четвертый диоды с эмиттерами первого и третьего однопереходных тран» зисторов, а первый вывод пятого потенциометра соединен через пятый диод с анодом второго тиристорв.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема трехпозиционйого регулятора.

Регулятор содержит терморезистор 1, первый резистор 2, первый переменный резистор 3, первый 4 второй 5 и третий 6 однопереходные транзисторы, резис-55 торы со второго по семнадцатый 7 — 22, первый 23 и второй 24 диоды, второй

Ф переменный резистор 25, первый 26 и второй 27 поте щиометры, источник 28

36 4, питания, содержащий трансформатор 29, мостовой выпрямитель ЗО, диод . 31, кон- денсаторы 32 и 33, резистор 34, ствбилитрон 35, диод 36 и конденсатор 37, первый 38 и второй 39 конденсаторы, третий 40 и четвертый 41 потенциометры, конденсаторы с третьего по восьмой 4247, третий 48, четвертый 49 и пятый

50 диоды первый 51, второй 52 и третий 53 тиристоры и пятый потенциометр

54.

Регулятор работает следующим о0разом.

При подаче налряжений с источника

28 питания отпирается однопереходный транзистор 5, эмиттер подключен к источнику 28 питания, через конденсатор

42. При этом конденсатор 42 заряжается до напряжения источника 28 питания, а тиристор 52 открывается и удерживается в открытом положении за счет постоянного тока, протекающего по анодной цепи через резистор 20. Одновременно через диод 50 шунтируется открытым тиристором 52 резистор 7, уменьшая величину напряжения смещения, подаваемого в цепи эмиттеров однопереходных транзисторов 4 и 6. Если ствбилизируемвя температура ниже заданной величины падение напряжения на терморезисторе 1 датчика выше падения напряжения на потенциометре 27. Разность этих напряжений и напряжение на потенциометре 54 суммируются и через диод 24, потенциометр 27 и терморезистор 1 поступает íâ RC-кон» тур, образованный резистором 9 и конденсатором 38. Под действием этого напряжения через резистор 9 заряжается конденсатор 38 и как только напряжение на нем превысит sopor срабатывания однопереходного транзистора 4, последний отпирается и под действием импульса напряжения, выделяемого на резисторе 16, отпирается тиристор 51. Через его нагрузку — резистор 19 (например, обмотку реле) протекает ток и тиристор 51 удерживается( во включенном положении. Реле включает исполнительный орган (не показан) в сторону увеличения псдачи теплоносителя и объекта регулирования (не показана).

Одновременно с помощью конденсаторов 45 и 46, резистора 22 закрывается тиристор

52 и запирается потенциалом на его аноде диод 50. Резистор 7 рвсшунтируеч ся. Поэтому напряжение смещения, снимаемое с потенциометра 54 и резистора 7, увеличивается. За счет этого создается гистерезис между включением и отключе- ° нием тиристора 51. Через диод 48 эмич тер однопереходного транзистора 5 соединен с эмиттером однопереходного транзистора 4. Поэтому, когда конденсатор

38 периодически заряжается и разряжает- 5 ся на однопереходный транзистор 4, через этот же однопереходный транзистор и диод 48 подзаряжается конденсатор 42.

Подзаряд конденсатора 42 через диод 48 и" еобладает над его Разрядом на ре 0 зистор 11, поэтому однопереходный транзистор 5 не отпирается. Для того, чтобы в этом случае заряд доминировал над

Разряд м конденсатора 42 постоянные времени С-контуров 9, 38, и 14, 43 " не менее чем на порядок устанавливаются меньше постоянной времени контура, образованного резистором 11 и конденсатором

42. Для нормальной работы регулятора необходимо, чтобы порог отпирания одно- 20 переходного транзистора 5 был меньше порогов отпирания однопереходных транзисторов 4 и 6. Для этого служит делитель напряжения, образованный резисторами

12 и 13. 25

Когда регулируемая температура по-. высится и будет равна заданной, разность падений напряжения на терморезисторе

l и потенциометре 27 уменьшится до с 30 значения зоны нечувствительности. Поэта му однопереходный транзистор 4 не отпирается и конденсатор 42 не подзаряжаеч ся. Когда конденсатор 42 разрядится на резистор 11 на величину напряжения

35 отпирания однопереходного транзистора 5, последний кратковременно отпирается, пропуская через себя зарядный ток конденсатора 42 и вызывая отпирание тиристора 52 Тиристор 52 с помощью кондея -4 сатаров 45 и 46 и резистора 22 вызывает запирание тиристора 51 и отключение его нагрузки 19. Изменение подачи теплоносителя прекращается. Когда температура, / в зоне регулирования возрастает, сопротив-4 ление терморезистора 1 снижается и умень. шается падение напряжения на нем. Теперь падение напряжения на потенциометре 27 превышает падение напряжения на термоРезисторе 1, их Разность складывается 50 с напряжением на потенциометре 54 и через открытый диод 24 поступает на

RC-контур 14 и 13, установленный в цепи эмиттера одноперехадного транзистора 6. Одноперехадный транзистор 6 оч 55 пирается, включая тиристор 53. Теперь ток проходит через нагрузку — резистор

21 (например, обмотку реле) и осущесъ вляется уменьшение подачи тепла к абъек ту регулирования. Тиристор 52 с помощью конденсатора 46 отключается и находится в этом положении до тех пор, пока тем- пература объекта регулирования не понизится до заданной потенциометром за датчиком 26. Оцнопереходной транзистор

6 через диод 49 будет блокировать включение однопереходного траязистора 5. В дальнейшем работа регулятора повторяется.

Потенциометры 40 и 41 служат для корректировки порогов срабатывания транзисторов 4 и 6. Конденсаторы 39 и 44 предназначены для защиты схемы регулятора от помех. Резисторы 10 и 15 служат для термостабилизации порогов срабатывания однопереходных транзисторов. Зона нечувствительности регулятора может изменяться переменным регулятором 54 за счет уменьшения смещения. Значение температуры срабатывания задается при помощи потенциометра (задатчика) 26.

Переменным резистором 25 компенсируется разброс величины сопротивления терморезистора 1, а переменным резистором 3 компенсируется разброс его коэффициента температурного сопротивления. Вместо диодов 23 и 24 в схеме регулятора могут быть применены высокоомные резис» торы.

Регулятор такай конструкции может найти применение в сочетании с различными датчиками сопротивления, например, фоторезисторами, датчиками давления, напряжения и т.п., в этом случае изобретение обеспечивает регулирование освещен ности, давления, напряжения и других величин, т.е. изобретение имеет более широкую область применения, чем извесь ные регуляторы.

Формула изобретения

Трехпозиционный регулятор, содержащий первый потенциаметр, первый вывод которого подключен к первому выходу источника питания, второй вывод — через первый переменный резистор ко второму выходу источника питания, который соединен с первым выходом воторого потешиометра и через последовательно соединенные термарезистор, первый Резистор и второй переменный резистор - к движку первого потенциаметра, третий выход источника питания подключен ко второму выводу второго потенциаметра, четвертый и пятый выходы источника питания сое8 49136 динены соответственно с первым и вторым выводами третьего и четвертого потенциометров, а соответственно через второй и третий резисторы подключены к первому и второму выводам пятого потенциометра движок которого соединен соотве- стенно

/ через первый и второй диоды со вторым выводом терморезистора и движком второго потенциометра, эмиттер первого однопереходного транзистора соединен через

aepabN конденсатор с четвертым выходом источника питания, через четвертый резистор — со вторым выводом термореэистора, первая база — через второй конденсатор с эмиттером первого однопереходного транзистора и через пятый резистор с движком третьего потенциометра, эмич тер второго однопереходного транзистора подключен через параллельно соединенные третий конденсатор и шестой резистор к пятому выходу источника питания, первая база — соответственно через седьмой и восьмой резисторы к четвертому и пятому выходам источника питания, эмиттер третьего однопереходного транзистора соединен через девятый резистор с движком второго потенциометра и через четвертый конденсатор к четвертому выходу источника питания, первая база — через пятый конденсатор с эмиттером третьего одногереходного транзистора и через десятый резистор — с движком четвертого потенциометра, вторые базы первого, второго и третьего,однопереходных транзисторов подключены через соответствующие параллельно соединенные одиннадцатый резистор и переход управляющий электродкатод первого тиристора, двенадцатый резистор и переход управляющий электродкатод второго тиристора, тринадцатый резистор и переход управляющий электродкатод третьего тиристора к четвертому выходу источника питания, аноды первого, второго и третьего тиристоров подключены через соответствующие параллельно соединенные четырнадцатый резистор и шестой конденсатор, пятнадцатый резистор и седьмой конденсатор, шестнадцатый резистор и восьмой конденсатор к первому выводу семнадцатого резистора, второй вывод

15 которого соединен с шестым выходом семнадцатого резистора, выходом источника питания, третий, четвертый и пятый диоды, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения

20 регулятора, в нем эмиттер второго однопереходного транзистора подключен соответственно через третий и четвертый диоды с эмиттерами первого и третьего однопереходных транзисторов, а первый вывод пятого потенциометра соединен через пятый диод с анодом второго тиристора.

Источники Информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Недолужко И. Г. и др. Однопереходные транзисторы. M., "Энергия, 1974, с. 93, рис. 5-29.

2. Авторское свидетельство СССР

% 556414, кл. G05 В 11/16, 04.02.7 5.

849136

Составитель Г. Не4едова

Редактор В. Лазаренко Техред ТМаточка Корректор Г. Решетник

Заказ 6089/59 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного ком игета СССР по делам изобретений g открьгрий

113035, Москва, Ж 35, Раушскаа наб., д. 4/5

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