Устройство для регулирования температуры Советский патент 1990 года по МПК G05D23/19 

f

(21)4467718/24-24

(22)29.07.88

(46) 30.07.90. Бюл. Р 28 (75) Л.П.Дмитренко

(53)621.555.6(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР V 1487007, кл. G 05 D 23/19, 1987.

Ленк Дж. Электронные схемы. Практическое руководство. - М.: Мир, 1985, с. 208.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

(57)Изобретение относится к автоматике и предназначено для широтно-им- пульсного регулирования температуры, давления и др. величин при помощи маломощных контактных датчиков. Устройство содержит исполнительный элемент, который через диодный мост, нагруженный тиристором, подключен к клеммам сети, датчик параметра, конденсатор и резистор. Для повышения надежности работы за счет исключения дребезга контактов введены пороговый по напряжению элемент, последовательная времязадающая RC-цепь и два дио- , да, один из которых подключен к катоду тиристора и третьему выводу диодного моста, четвертый вывод которого через резистор соединен с анодом тиристора и одним конактом датчика. Контакты датчика коммутируют цепь с низкими значениями силы тока и напряжения, что позволяет применять высокочувствительные контактные датчика различных параметров.

(Л

Изобретение относится к автоматике и предназначено дял широтно-импульсного регулирования температуры, давления и др. величин при помощи маломощных контактных датчиков. Устройство содержит исполнительный элемент, через диодный мост, нагруженный тиристором, подключенный к клеммам сети, датчик параметра, конденсатор и резистор. Для повышения надежности работы за счет исключения дребезга контактов введены пороговый по напряжению элемент, последовательная времязадающая RC-цепь и два диода, один из которых подключен к катоду тиристора и к третьему выводу диодного моста, четвертый вывод которого через резистор соединен с анодом тиристора и одним контактом датчика. Контакты датчика коммутируют цепь с низкими значениями силы тока и напряжения, что позволяет применять высокочувствительные контактные датчики различных параметров.

Изобретение относится к автоматике и предназначено в сочетании с различными контактными датчиками (ртутными, биметаллическими, герконовыми и т.п.) для контроля и регулирования температуры, давления, уровня жидких и сыпучих сред и др.

Цель изобретения - повышение надежности и КПД.

На фиг. 1 представлена схема устройства с динисторным пороговым элементом; на фиг. 2 - схема устройства с пороговым элементом на однопере- ходном транзисторе (ОПТ).

Устройство содержит исполнительный элемент 1 (реле, контактор), диодный

мост 2, контактный датчик 3 температуры, ограничительный резистор 4, тиристор 5i накопительный конденсатор 6, последовательную времязадаю- щую КС-цепь 7, пороговый элемент 8, выполненный на динисторе или ОПТ, и два разделительных диода 9 и 10. Времязадающая RC-цепь содержит резисторы 11 и 12 и конденсатор 13 (или только резистор 11 и конденсатор 12 в случае применения ОПТ). При применении ОПТ пороговый элемент 8 содержит ОПТ 14, резисторы 12, 15 и 16 и конденсатор 17. Кроме того, при выполнении исполнительного реле в виде магнитного пускателя параллель- ;

но резистору Ц желательно включить :табилитрон 18.

Работа устройства рассмотрена на примере, когда в качестве контактов датчика 3 применен биметаллический термоконтактный датчик температуры. Однако принцип работы устройства не изменяется, если применять, напрмер, кнопки управления, магнитоуп- эавляемые (герконовые) датчика давлния, уровня, положения и т.п.

Устройство работает следующим эбразом.

При включении устройства в сеть, когда температуры объекта регулирования ниже предельного значения,

контакты 3 датчика замкнуты, тиристор 5 заперт, исполнительное реле 1 Отключено, через обмотку, один из ,иодов моста 2, резисторы 11 и 12, контакты датчика 3 и другие из диодо моста начинается заряд конденсатора 13. Как только через определенный интервал времени конденсатор 13 зарядится до напряжения отпирания динистора 8, последний отпирается и мерез него и резистор 12 на переход катод - управляющий электрод тиристора 5 разряжается конденсатор 13. Под действием этого импульса тиристор S отпирается и удерживается в открытом положении в течение 1-2 полупериодов за счет тока разряда конденсатора 13 на промежуток управляющий электрод - катод тиристора 5. Тиристор 5 шунтирует одну диагональ диодного моста 2 и через вторую диагональ этого моста и исполнительное рхзле 1 протекает под действием напряжения сети переменный ток, вызывающий включение реле 1 и некоторое падение напряжения на резисторе 4. До амплитудного значения этого падения напряжения через диод 9 заряжается конденсатор б. Под действием напряжения на кондэнсаторе 6 через разделительный диод 10 и переход анод - катод тиристора 5 на резистор Д в паузах между импульсами пульсирующего тока разряжается конденсатор 6 и тиристор 5 поддерживается в открытом положении и после разряда конденсатора 13 на цепь управления за счет разряда через его анодную цепь на резистор k конденсатора 6. При этом диод 9 исключает разряд коденсатора 6 непосредственно на рези

0

5

0

5

5

тор k и обеспечивает протекание то- .ка разряда конденсатора 6 через анодную цепь тиристора 5 и создавая условия для удержания тиристора открытым, а реле 1 включенным. Диод 10 исключает заряд конденсатора 6 до амплитудного значения напряжения сети, когда тиристор 5 заперт. Открытый тиристор 5 шунтирует КС-цепь 7, исключая заряд конденсатора 13.

Когда контакты датчика 3 при превышении заданного значения темпера-туры объекта регулирования размыкаются, цепь перезаряда конденсатора 6 разрывается, тиристор 5 запирается а реле 1 отключается. Поскольку контактами 3 размыкается цепь заряда не только конденсатора 6, но и конденсатора 13, не только отключается тиристор 5, не и предотвращается заряд конденсатора 13. Поэтому, когда температура объекта регулирования снижается и контакты 3 снова замыкаются, лишь через определенную выдержку времени, задаваемую постоянной времени КС-цепи 11, 13 и порогом отпирания динистора 8, включается реле 1. Эта выдержка времени позволяет исключить частые переключения исполнительного реле и выход его из строя при управлении им с помощью реле температуры, в котором отсуст- вует зона нечувствительности и имеет место дребезг контактов датчика. Дальнейшая работа регулятора повторяется. i

При применении в устройстве в качестве порогового элемента ОПТ 14 (фиг. 2) для листания ОПТ Ц по базам используется резистор 15 и конденсатор 17. Когда в качестве нагрузки применяется электромагнит, контактор или электродвигатель, пусковой ток которых в несколько раз превышает длительно установившееся значение тока, для ограничения падения напряжения на резисторе А в момент срабатывания нагрузки служит стабилитрон 18. В устройстве, может.быть применена нагрузка как переменного, так-и постоянного токов. 8 последнем случае нагрузка подсоединяется к выходу диодного моста через последовательно включенные тиристор и резистор 9. В устройстве отсутствуют контакты реле и за счет этого существенно по- , вышается надежность работы и расширяется область его использования в случае применения вместо исполнительных реле электромагнитов, электродвигателей и.др. Поскольку в предложенной схеме контакты датчика коммутируют цепь с низкими значениями тока и напряжения, в качестве датчика в ней могут быть применены высокочувствительные герконы, ртутные термоконтакторы, датчики давления и

ДР.

В сочетании с датчиками температуры, давления, уровня жидких и сыпучих сред и т.п. регулятор можно применять для стабилизации различных параметров, формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее исполнительный элемент, диодный мост, контактный датчик температуры, ограничительный резистор, тиристор и накопительный конденсатор, причем, входная диагональ диодного моста включена через исполнительный элемент в сеть переменного тока, отличающее

0

5

с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД, оно содержит последовательную времязадающую RC-цепь, два разделительных диода и пороговый элемент, подключенный выходом к управляющему электроду тиристора, анод которого через ограничительный резистор соединен с одним из выходов диагонали диодного моста, подключенным через последовательно соединенные контактный датчик температуры и последовательную времязадающую НС- цепь, к другому выводу его выходной диагонали и катоду тиристора, подключенному через последовательно соединенные разноименными электродами разделительные диоды к аноду тиристора, общий вывод разноименных электродов разделительных диодов подключен через накопительный конденсатор к общему выводу контактного датчика температуры и последовательной времязадающей RC-цепи, выход которой соединен с входом порогового элемента.

-т-6

Фиг./

v/

И 4

Фиг. 2