Устройство для регулирования температуры Советский патент 1988 года по МПК G05D23/19 

со

сх со 4;

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры электротермического оборудования и приборов различного назначения - электропечей, электросушилок, термошкафов и др.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На чертеже приведена схема устройства для регулирования температуры.

Устройство содержит контрольно- измерительный блок 1 с датчиком 2 температуры, индикатор 3 разбаланса с фотогальванометрическим преобразователем, усилитель 4, встречно-параллельно включенные силовые тиристоры 5, нагреватель 6, дифференциальный электромагнитный преобразователь 7 тока, ко1-1мутирующий тиристор 8, диодный мост 9, ключ 10, магнитодиоды 11 и 12, динисторы 13 и 14, конденсаторы 15 и 16, первый и второй переменные резисторы 17 и 18, п ервый и второй резисторы 19 и 20, диоды 21 и 22

Устройство .работает следующим образом.

В исходном состоянии при подключении регулятора к сети на выходе блока 1 появляется напряжение разбаланса, вызывающее отклонение стрелки индикатора 3. При этом сигнал на входе и на выходе усилителя 4 минимален Соответственно ток через обмотку электромагнитного преобразователя 7 тока минимален. Электромагнитный преобразователь 7 тока выполнен дифференциальным и содержит два магнитопровод- ных зазора, в которых размещены магнитодиоды 11 и 12.

При минимальном токе через обмотку электромагнитного преобразователя 7 магнитный поток и индукция в первом зазоре, в котором размещены магнитодиоды фазовращающих цепей 12, минимальны.

Сопротивления магнитодиодов фазовращающих цепей минимальные, сдвиг фазы угла включения коммутирующих и силовых тиристоров также минимальны, и нагрев объекта идет полным током.

По мере приближения температуры в объекте к заданному значению разбаланс сигнала на, выходе блока 1 уменьшается. Сигнал на выходе усилителя 4 и ток через обмотку электромагнитного преобразователя 7 возрас тают. Магнитная индукция в первом зазоре преобразователя 7 возрастает.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сопротивление магнитодиодов фазосдви- гающих цепей возрастает, сдвиг фазы угла включения коммутирующих и силовых тиристоров увеличивается, ток нагрузки падает.

Во втором зазоре электромагнитного преобразователя 7 размещены магнитодиоды 11, обеспечивающие преобразование фаза-временной интервал. С увеличением индукции в первом зазоре индукция во втором зазоре электромагнитного преобразователя 7 уменьщает- ся. Это вызывает уменьшение сопротивления магнитодиодов 11, соединенных катодом с интегрирующей емкостью 15, а анодом - с анодом коммутирующего тиристора 8. Часть полупериода напряжения до момента открытия тиристора, длительностью t , равной углу включения коммутирующего тиристора 8, проходит через корректирующие переменные резисторы 17 и 18 и магнитодиод I1 интегрируется конденсатором 15. Напряжение на конденсаторе 15 ступенчато возрастает. Причем высота и длительность каждой ступеньки определяются значением сопротивления магнитодиода 11 и значением фазового сдвига угла включения коммутирующего тиристора 8 и зависит в каждый момент времени от значения рассогласования сигнала на выходе блока 1.

Ступенчатое возрастающее напряжение на конденсаторе 14 увеличивается до напряжения пробоя дополнительного динистора 13. При этом открывается управляемый ключ 10 и в моменты времени, синхронные с поступлением управляющих импульсов, происходит шун- тирование управляющего перехода коммутирующего тиристора 8 управляемым ключом 10, что не дает возможности включать (открывать) коммутирующий тиристор 8 в течение времени t разряда конденсатора 15, через второй разрядный резистор 20. После разряда конденсатора 15 процесс функционального преобразования фазового угла во временной интервал повторяется каждые п переходов.

При достижении температуры в объекте заданного уровня устанавливается определенное соотношение между значением фазового угла включения тиристоров и частотой повторения отключающих импульсов, обеспечивающих прерывание тока в нагрузке.

При превышении температуры в объекте уровечь заданного значения, сдвиг фазы угла включения тиристоров растет, период повторения отключающих импульсов уменьшается, соответственно частота отключений тиристоров и прерывания тока в нагрузке на некоторый интервал времени, определяемый величиной рассогласования заданного и фактического значения регулируемой температуры, увеличивается.

При понижении температуры в объекте угол включения тиристоров уменьшается (угол проводимости растет), период повторения отключающих импульсов увеличивается, соответственно частота отключений уменьшается.

Данное устройство по сравнению с прототипом имеет более широкие функциональные возможности, так как в нем осуществляется адаптивный выбор режимов тока нагрузки (режимов нагрева) в зависимости от величины рассогласования заданного и фактического значения регулируемой температуры для объекта с различными динамическими параметрами.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, контрольно-измерительный блок, индикатор разбаланса, усилитель и- электромагнитный преобразователь тока, а также два магннтодиода, два динистора, два конденсатора, первый переменный резистор и последовательно соединенные

пары встречно-параллельно включенных тиристоров и нагреватели по числу фаз сети переменного тока, включенные в соответствующие фазы сети, причем магнитодиоды индуктивно связаны с электромагнитным преобразователем тока, аноды магнитодиодов соединены друг с другом через первый переQ менный резистор, а катоды подключены к анодам соответствующих динисторов и одному из выводов конденсаторов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных

возможностей, устройство содержит

коммутирующий тиристор, диодный мост, ключ, второй переменный резистор, два резистора и два диода, причем электромагнитньЕй преобразователь тоQ ка выполнен дифференциальньм, а в

его зазорах расположены соответствую- mjie магнитодиоды, анод одного из них подключен к аноду коммутирующего тиристора, включенного к одному из диа5 гоналей диодного моста, и через последовательно соединенные второй переменный резистор и первый резистор - к катоду другого магнитодиода, катод одного динистора через второй резисQ тор подключен к управляющему входу ключа, подсоединенного параллельно управляющему электроду и катоду коммутирующего тиристора, управляющий электрод которого связан с катодом другого динистора, а катод коммутирующего тиристора подключен к другим выводам конденсаторов, другая диагональ диодного моста соединена с уи- , равляющими электродами пары тиристоров и через соответствующие диодь 5

0

с их силовыми электродами.

Г,

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры электротермического оборудования и приборов различного назначения. Устройство содержит последовательно соединенные датчик температуры, конт- рольно-измерительный блок, индикатор разбаланса, усилитель, электромагнитный преобразователь тока, который для расширения функциональных возможностей выполнен дифференциальным, а в его зазорах установлены магнитодио- Ды, управляющие коммутирующим тирис-. тором, включенным в диодный мост, выходная диагональ которого подключена к силовым тиристорам при помощи двух динисторов, ключа и зарядно-раз- рядных конденсаторов. 1 ил.