Двухпозиционный регулятор Советский патент 1993 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к автоматике и предназначено для двухпозиционного регулирования уровня сыпучих материалов, температуры, давления и др, параметров при помощи маломощных контактных датчиков; герконовых, ртутных, биметаллических и т.п.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение надежности в работе.

На чертеже представлена схема регулятора.

Регулятор содержит исполнительный элемент 1, например магнитный пускатель, контактор, электромагнит и т.п., выпрямительный мост 2, через который обмотка исполнительного элемента подключена к шинам 3 и 4 сети, тиристорный ключевой элемент (тиристор) 5 через стабилитрон 6с параллельно подключенным конденсатором 7 подсоединен к выходным клеммам диодного моста 2. Управляющий электрод тиристора 5 соединен с выходным электродом первого порогового элемента 8 - нижней базой однопереходного транзистора (ОПТ), которая через резистор 9 подсоединена к катоду тиристора. Верхняя база ОПТ подключена к одному выводу конденсатора фильтра 10, который через включенные последовательно резистор 11 и выпрямительный диод 12 подключен к шине 3 сети. Эмиттер ОПТ 8 соединен с первым выводом конденсатора 13 и через резистор 14 подключен к первому выводу конденсатора фильтра 10. Параллельно тиристору 5 подключен RC-контур, составленный резистором 15 и

конденсатором 16. Второй вывод конденсатора фильтра 10 непосредственно соединен с минусовым выходом диодного моста 2, к которому через встречно-параллельно включенные диод 17 и второй пороговый элемент 18 (транзистор) подключен второй вывод конденсатора 13. К этому же выводу выпрямительного моста подключены одни выводы контактов 19 и 20 датчиков параметра. Другой вывод контактов 19 подключен к базе транзистора 18, к резисторам 21,22 и к катоду развязывающего диода 23, а другой вывод контактов 20 соединен с анодом диода 23 и резистором 24, который соединен с конденсатором фильтра 10.

Регулятор работает следующим образом.

При включении регулятора в сеть, когда, например, уровень сыпучего материала ниже датчика нижнего уровня контакты 20 датчика разомкнуты, и через диод 12, резистор 11 и один из диодов моста 2 под действием

напряжения на шинах 3 и 4 заряжается ко i- денсатор фильтра 10 до падения напряжения на переходах ОПТ 8 верхняя-нижнмя базы. Через резистор 24 и диод 23 полож ительный потенциал поступает на базу транзистора 18 и транзистор отпирается. Через открытый транзистор 18 конденсатор 13 периодически заряжается до порога отпирания ОПТ 8 и после заряда через диод 17

0 разряжается на резистор 9. Под действием импульсов напряжения, выделяемых на резисторе 9, отпирается тиристор 5. Тиристор 5 шунтирует диагональ выпрямительного моста 2, и включается исполнительный эле5 мент 1, управляющий, например, загрузЪчным транспортером. Частота импульсов,

генерируемых ОПТ, более чем на порядок

превышает частоту сети. За счет этого

тиристор 5 отпирается в начале каждого

0 полупериода напряжения сети, и практически все напряжение сети выделяется на обмотке исполнительного элемента 1. Для надежного включения индуктивной нагрузки с помощью тиристора 5, отпираемого по

5 цепи управляющего электрода с помощью сравнительно коротких импульсов тока. Служит RC-контур 15, 16. За счет этого контура тиристор 5 поддерживается открыты по анодной цепи при разряде конденсатора 16

0 через резистор 15 на тиристор 5, когда он кратковременно отпирается по цепи управления. При отпирании тиристора 5 под дей- ствием протекающего через него тока на стабилитроне 6 выделяется напряжение, ко5 торое через резистор 21 поступает в цепи базы транзистора 18. Когда уровень материала повысится и замкнется контакт датчика нижнего уровня 20, транзистор 18 будет отперт под действием напряжения на стаби0 литроне 6 и конденсаторе 7.

При увеличении уровня материала выше датчика верхнего уровня его контакты 19 замыкаются. В этом случае шунтируется контактами датчика 19 цепь управления ти5 ристора 18, и он запирается. Через открытый транзистор 18 конденсатор 13 больше не заряжается, и на резисторе 9 перестают выделяться импульсы тока, и тиристор 5 запирается, отключая исполнительный эле0 мент 1. Когда уровень материала освободит датчик верхнего уровня, его контакты 19 разомкнутся, но транзистор 18 будет оставаться запертым, поскольку контакты 20 нижнего уровня замкнуты. Когда убовень

5 материала снизится ниже нижнего датчика, контакты 20 разомкнутся, и транзистор 18 откроется, запуская генератор на OJTT 8 и включая тиристор 5 и исполнительней элемент 1. В дальнейшем работа регулятора повторяется.

В схеме регулятора через контакты датчиков протекает ток, не превышающий нескольких миллиампер, что повышает надежность в работе регулятора в целом. Схема регулятора проста, в ней отсутствуют дополнительные источники питания и громоздкие детали. В сочетании с датчиками уровня жидких и сыпучих сред, давления и температуры регулятор найдет применение для стабилизации уровня, давления, температуры и др.

Формула изобретения Двухпозиционный регулятор, содержащий исполнительный элемент, тиристорный ключевой элемент, первый и второй контактные датчики, первый и второй последовательные RC-контуры, последовательно соединенные выпрямительный диод, первый ограничительный резистор и фильтрующий конденсатор, последовательно соединенные второй ограничительный резистор, первый развязывающий диод и третий ограничительный резистор, первый и второй пороговые элементы, стабилитрон, четвертый ограничительный резистор, второй развязывающий диод, отличающий- с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности, устройство содержит третий последовательный RC-контур и выпрямительный мост, один из выводов входной диагонали которого подключен через исполнительный элемент к одной из шин сети переменного тока, другая шина которой связана с другим выводом-входной диагонали выпрямительного моста, один из выводов выходной диагонали которого через последовательно соединенные тиристорный ключевой элемент и стабилитрон соединен с другими выводами выходной диагонали выпрямительного мос- тагсвязанной через третий последовательный RC-контур с управляющим электродом

тиристорного ключевого элемента, параллельно которому подключен второй последовательный RC-контур, конденсатор третьего последовательного RC-контура

подключен параллельно стабилитрону, а общий вывод конденсатора и резистора третьего последовательного RC-контура через четвертый ограничительный резистор связан с выводами третьего ограничительного

резистора, первого развязывающего и входного электрода второго порогового элемента, один из выходных электродов которого подключен к другому выводу выходной диагонали выпрямительного моста, а другой выходной электрод второго порогового элемента через конденсатор первого последовательного RC-контура соединен с входным электродом первого порогового элемента, один из выходных

электродов которого соединен с управляющим электродом тиристорного исполнительного элемента, а другой выходной электрод первого порогового элемента связан с одним из выводов второго ограничительного резистора, другой вывод которого через второй контактный датчик связан с другим выводом выходной диагонали выпрямительного моста, первый контактный датчик подключен параллельно третьему ограничительному резистору, через который входной электрод второго порогового элемента соединен с другим вы водом выходной диагонали диодного моста, подключенной через фильтрующий конденсатор, первый

ограничительный резистор и выпрямительный диод к одной шине сети переменного тока, а общий вывод фильтрующего конденсатора и первого ограничительного резистора соединен с другим выходным электродом

первого порогового элемента, подключенным к резистору первого последовательного RC-контура.

Изобретение относится к автоматике и предназначено для двухпозиционного регулирования уровня сыпучих материалов, температуры, давления и т.п. при помощи маломощных контактных датчиков. Целью изобретения является расширение области применения и повышение надежности в работе. Регулятор содержит исполнительный элемент 1, выпрямительный мост 2, тири- стор 5, стабилитрон 6, конденсатор 7, первый пороговый элемент 8, резистор 9, фильтрующий конденсатор 10, резистор 11, выпрямительный диод 12, конденсатор 13, резистор 14, RC-контур, составленный резистором 15 и конденсатором 16, диод 17, второй пороговый элемент 18, контакты 19 датчика параметра 20, резисторы 21 и 22, развязывающие диод 23, резистор 24. 1 ил.