РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1969 года по МПК G05D23/27 

Из1вестны бесконтактные регуляторы температуры, содержащие фотосопротивление, включенное в бааовую -цепь двухканального усилителя, на выход одного из которых подключен управляемый вентиль, а к выходу другого подключено корректирующее устройство.

В предлагаемом регуляторе выход одного усилителя соединен с базой транзистора источника- управляющих импульсов, коллектор которого через первичную обмотку трансформатора., а эмиттер через регулируемый резистор соединены с выходом второго усилителя.

Благодаря такому выполнению регулятора повышается его чувствительность.

На чертеже изображена принципиальная Схема регулятора температуры.

Автоматический- бесконтактный регулятор температуры с регули1рованием мощности Включает: регулирующий милли1вольтметр 1, который служит одновременно задатчиком температуры и источником питания, источник 2 управляющих импульсов, управляющий тиристорами н осуществляющий регулировку, мощности нагрузки, блок 3 кремниевых управляемых вентилей, являющийся бесконтактным исполнительным механизмом, блок 4 корректирующих устройств, стабилизирующий температуру объекта.

Регулирующий милливольтметр / состоят из двух фоторезисторов 5 и 6, включенньк в цепь базы соответственно траизисторав 7 и 8, которые являются эле1ментами двух полупроводниковых усилителей. Первый усилитель выполнен на транзисторах 7 и .9 и является источником питания для источника, управляющих импульсов. Второй усилитель выполнен на транзисторах 8 и 10 и служит источником

питания для цепей защиты с элементами-делителем /У и транзистором 12.

Флажок 13, расположенный между осветительной лампочкой 14 и одним из фоторезисторов 5 или 6, жестко связан с указательной

стрелкой регулирующего милливольтметра /. Милливольтметр питается от понил ающего трансформатора 15 через полупроводниковый выпрЯМнтель 16. К измерительной рамке 17 милливольтметра подключена термопара 18

объекта регулирования, последовательно с которой включены термопары корректирующих устройств 19 и 20.

Источник 2 управляющих импульсов состоит из транзистора 12, в депь коллектора и базы

которого включены соответственно обмотки 21 и 22 трансформатора 23. В цепь эмиттера транзистора 12 включен регулируемый резистор 24. Источник управляющих импульсов с блоком 3 кремниевых управляемых вентилей

транофорМатора 23. Через последовательно соединенные диод 27, резистор 28 и параллельно соединенный диод 29 выходная обмотка 25 трансформатора 23 подключена « управляющему электроду тиристора 30 в блоке кремниевых управляемых вентилей.

Аналогично выходная обмотка 26 трансформатора 23 подключена к управляющему электроду тиристора 31. Тиристоры 30 и 31 соединены Бстречно-па1раллельно и их точка включена в сеть 220 в через амперметр 32 и нагревательный элемент 33 объекта регулирования, включенные последовательно.

Блок 4 Корректирующих устройств состоит из двух встречно включенных инер|Цион:ного корректирующего устройства 19 и малоинерционного корректирующего устройства 20. Нагревательными элементами этих устройств являются резисторы 34 и 35, включенные между собой Параллельно и параллельно элементу 33.

Автоматический бесконтактный регулятор температуры с регулированием мощности нагрузки работает следующим образом.

Если температура объекта регулирования, например плавильной решетки в плавильной головке, ниже заданной, свет от лампочки 14 перекрыт -флаж ком 13 и фоторезистор 5 затемнен. Его сопротивление при это.м велико и транзистор 7 закрыт. Транзистор 9 открывается при поступлении минуса в .цепь базы. На выходе первого усилителя, выполненного на транзисторах 7 и Я появляется напряжение, которое возбуждает преобразователь напряжения.

Ток, возникающий в выход;ных обмотках 25 и 26 трансформатора 23, обтекает п,епи управления тиристоров 30 « 31, которые открываются в момент прохождения положительной полуволны напряжения на одном или отрицательной полуволны напряжения на другом тиристоре. При этом через нагревательный элемент 33 01бъекта регулирования потечет ток, величину которого покажет амперметр 52. В этот же момент ток поступает к нагрев-ателям 34 и 35 корректирующих устройств 19 и 20, и малоинерщионное корректирующее устройство 20 вводит систему регулирования в режим коротко-периодных колебаний, а инерционное корректирующее устройство 19 замедленно уничтожает остаточную перавномерность, вызванную действием малоинерционного корректирующего устройства 20.

Время включения нагревателей изменяется на одинаковую величину как в корректирующем устройстве 20, так и в объекте регулирования. При этом температура объекта регулирования сохраняется неизменной.

Благодаря такой особенности корректирующего устройства 20 улучшается чувствительность регулятора температуры и точность регулирования.

Если указывающая стрелка милливольтметра / достигает задающей стрелки, 13 не перекрывает свет от лампочки 14, и фоторезистор 5 освещается, а его сопротивление уменьшается.

Минус, поступающий на базу транзистора 7, открывает его. Транзистор 9 закрывается, так как потенциал его базы повышается. Ток на въьчоде усилителя, вьшолненного на транзисторах 7 и Я равен нулю. Следовательно, источник 2 управляющих импульсов обесточивается. В выходных обмотках 25 и 26 трансформатора 23 напряжение равно нулю, при этом тиристоры 30 и 31 закроются, что приведет к отключению нагревателя 33 объекта регулирования и нагревателей 34 и 35 корректирующих устройств.

Регулирование мощности нагрузки осуществляется путем изменения величины рези-.

стора 24. Установлено, что частота импульсов источника 2 управляющих импульсов зависит от величины тока в цепи коллектора транзи-. стора 12. Следовательно, меняя величину резистора 24, изменяют частоту импульсов, вы-рабатывае.мых источником управляющих импульсов. Это приводит к перемещению импульсов по оси времени. Регулирование мощности происходит методом фазовой отсечки. Этим достигается быстродействие в устаповлении оптимальных режимов регулирования.

При достижении критической температуры на нагревательном элементе 33 объекта регулирования фоторезисторг 6 затемняется флажком 13 и на выходе второго усилителя, выполненного на транзисторах 8 и 10, появляется напряжение, которое подается на делитель //. Плюс, снимаемый с этого усилителя, подается на базу транзистора 12 и запирает его.

Аналогичны.м образом защита срабатывает и в случае перегорания лампочки 14.

Управление тиристорами 30 и 31 с помощью источника 2 управляющих импульсов позволяет работать тиристорам 30 v. 31 ъ режимах, при которых амплитз-да импульса может в несколько раз превышать номинальную величину тока управления.

Предмет из об р е т е н и я

Регулятор температуры содержащий датчики-фотосопротивлениЯ, включенные в схему усилителя, к выходу которого подключены

тиристо.ры, и корректирук;)Щие устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем выход одного усилителя соединен, с базой, транзистора источника управляющих импульсов, коллектор которого

через первичную обмотку трансформатора, а эмиттер через регулируемый резистор соединены с выходом второго усилителя.