Устройство для регулирования температуры Советский патент 1987 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и может быть использовано для поддержания температурного режима вулканизаторов в обувной промышленности.

Цель изобретения - снижение уровня помех и повышение надежности устройства.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - временньЕе диаграм.мы, пояс- няюш,ие его работу.

Устройство содержит датчик 1 температу- ры, задатчик 2, компаратор 3, элемент И 4, первый формирователь 5 импульсов, фазо- сдвигаюш.ие элементы 6, второй формирователь 7 импульсов, / 5-триггер 8, резистивный оптрон 9, тиристор 10, нагрузку 11 и транс- форматор 12.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства напряжение с выхода датчика 1 температуры (f/вых,) меньше напряжения задатчика (t/uuxa), на выходе компаратора 3 устанавливается на- пряжение логической единицы. Это напряжение подается на один из входов элемента И 4. Одновременно с включением устройства с соответствуюш,их обмоток трансформатора 12 на входы формирователя 5 импульсов подается напряжение с частотой питающей сети амплитудой Ущ. В момент равенства нулю входного напряжения формирователя 5 импульсов, т. е. когда фаза равна О или 180°, на выходе формирователя 5 и.мпульсов появляются положительные импульсы. Эти импульсы поступают на другой вход элемента И 4. В моменты одновременного поступления на входы элемента И 4 напряжения логической единицы с выхода компаратора 3 и импульсов с формирователя 5 импульсов, элемент И 4 устанавливает на выходе RS- триггера уровень логической единицы. При этом срабатывает оптрон 9 и на управляющие входы тиристоров 10 поступает напряжение с фазосдвигающих эле.ментов 6.

С выхода фазосдвигаюш,его эле.мента 6 па соответствующие входы второго форми- рователя 7 импульсов оптрона 9 и выходы тиристоров 10 подается напряжение, которое имеет вид

U,,(2(f,t+(f),

где ф - сдвиг фаз, вносимый фазосдвигаю- щими элементами 6. В моменты времени равенства нулю напряжения питающей сети, напряжение с выхода фазосдвигающих элементов 6

У.ыхб(4)«2|51пср|.

Это напряжение через оптрон 9 подается на управляющие входы тиристоров 10, тиристоры открываются и через нагреватель 11 протекает переменное напряжение.

В моменты равенства нулю пульсирующего напряжения с выхода фазосдвигающих элементов 6 формирователь 7 импульсов переводит / 5-триггер 8 в нулевое состояние.

5

г

0 -зг

0

0

45

0

5

при этом срабатывает оптрон 9, амплитуда напряжения на управляющих электродах тиристоров 10 уменьщается и тиристоры закрываются, отключая нагрузку от питающей линии.

При достижении объектом требуемой температуры ,. модуль напряжения с выхода датчика 1 температур становится больше .модуля напряжения с выхода задатчика 2

вых: If,b,x2l.

В результате этого на выходе ко.мпара- тора устанавливается напряжение, соответствующее уровню логического нуля.

Таким образом, на выходе элемента И 4 устанавливается уровень логической «1, а на выходе / 5-триггера - уровень логического нуля. Амплитуда напряжения на управляющих электродах тиристоров 10 уменьшается и на нагрузку не подается напряжение питающей сети. Температура объекта больше не возрастает.

Наилучшие результаты получены при ср, равном 60-120°. Таким образом, использование новых узлов и новых связей выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как . оно обеспечивает снижение уровня помех, наводимых в питающей сети, за счет включения тиристоров при минимально возможном приложенном к ни.м напряжении; повышает надежность включения нагревателя объекта за счет амплитудно- фазового управления тиристорами, а также увеличивает электробезопасность при работе устройства за счет гальванической развязки цепей управления и питания.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, компаратор, элемент И, / 5-триггер, первый формирователь импульсов, последовательно включенные в сеть переменного тока встречно параллельно соединенные тиристоры и нагрузку, а также трансформатор, первичная обмотка которого включена в сеть переменного тока, причем датчик и задатчик температуры подключены к входам компаратора, выход которого соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого связан с выходом первого формирователя импульсов, соединенного входом с одной из вторичных обмоток трансформатора, а выход элемента И подключен к S- входу / 5-триггера, отличающееся тем, что, с целью снижения уровня помех и повышения надежности, в него введены два фазосдвигающих элемента, второй формирователь импульсов и резистивный оптрон, причем фазосдвигающие элементы подключены входами к другим вторичным обмоткам трансформатора соответственно, один из выходов каждого фазосдвигающего элемента соединен соответственно с разноименными электродами тиристоров, а другие выходы фазо- сдвигающих элементов через соответствующие резисторы оптрона подключены к ун- равляющим электродам тиристоров соответственно, входы второго формирователя импульсов соединены с выходами одного из фазосдвигающих элементов, а выход второго формирователя импульсов нодключен к R- входу / 5-триггера, соединенного выходом с входом резистивного оптрона.

. сетб

Фиг.

Изобретение относится к технике автоматического регулирования температуры и может быть применено для различных технологических процессов. Устройство содержит компаратор с датчиком и задатчиком температуры на входе и синхронизировано с сетью через первый формирователь импульсов и элемент И, при этом для снижения уровня помех и повышения надежности оно содержит два фазосдвигающих элемента и второй формирователь, обеспечивающие через / 5-триггер и оптронную развязку включение управляющих тиристоров при минимальной амплитуде светового напряжения и амплитудно-фазовое управление тиристорами. 2 ил. (С сл оэ 00 со со со