РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1973 года по МПК G05D23/19 

1

ИэвесТНые регуляторы температуры содержат релейный распределитель, размещенные «а объекте регулирования нагреватель и чувствительный элемент. Последний подключен к последовательно соединенному магнитному усилителю и полупроводниковому релейному усилителю мощности.

В этих регуляторах температуры для ускорения выхода регулируемого объекта на рабочий тепловой режим осуществляется форсированный разогрев объекта путем подачи на нагреватель мощности, существенно больщей, чем мощность, необходимая в установи вщемся режиме.

Однако точность регуляторов в переходном режиме от форсированного разогрева к стабилизации рабочей температуры и непосредственно при ее стабилизации невысокая.

В предложенном регуляторе эмиттер выходного транзистора полупроводникового усилителя мощности соединен с обмоткой тактового реле релейного распределителя через нормально замкнутый контакт оконечного реле релейного распределителя и через иормально разомкнутый контакт этого реле подключен к нагревателю. Между последовательно соединенными дополнительной обмоткой магнитного усилителя с регулировочным сопротивлением и коллектором транзистора 1включен другой нормально разомкнутый контакт оконечного реле релейного распределителя.

Это позволяет повысить точность регулирования и надежность работы устройства.

На фиг. 1 приведена схема регулятора температуры; на фиг. 2 - график изменения мощности и температуры в объекте терморегулирования. Регулятор (см. фиг. 1) содержит чувствительный элемент 1, напряжение на выходе которого пропорционально температуре в объекте 2 регулирования, магнитный усилитель 3 с обмоткой 4 смещения и дополнительной обмоткой 5, полупроводниковый релейный усилитель 6 мощности с выходным транзистором 7, релейный распределитель 8 с тактовы М реле 9, которое подключено к выходному транзистору 7 через нормально замкнутый контакт 10 оконечного реле 11, источник 12 питания,

имеющий ряд дискретных значений выходного напряжения, нагревательный элемент 13 объекта 2 регулирования, регулировочный резиСтор 14, резисторы 15-18, при помощи которых магнитный усилитель 3 настраивается на

отпускание проводникового релейного усилителя 6 мощности при входных сигналах, соответствующих выбранны.м значениям температуры в объекте регулирования. Резисторы 15-18 подключаются , к обмотке смещения

магнитного усилителя 3 при помощи контактов

19-21 реле релейного распределителя 8. К нагревательному элементу 13 контактами 22- ij реле этого же релейного распределителя в порядке, соответствующем выбранному закону регулирования, подключаются выводы источника питания 12.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания на вход магнитного усилителя 3 с чувствительного элемента 1 поступает входной сигнал, пропорциональный температуре 6i (см. фиг. 2) в объекте регулирования.

Сигнал с выхода магнитного усилителя поступает на вход полупроводникового релейного усилителя 6 мощности, который срабатывает. При этом открывается выходной транзистор 7, срабатывает тактовое реле 9 и посредством контакта 26 подключает к источнику питания реле 27 релейного распределителя. Оно, в свою очередь, контактом 22 подключает к нагревательному элементу 13 максимальное напряжение от источника 12 питания, а также стаиовится на самоблокировку и готовит к работе реле 28 релейного распределителя. При этом на нагревательный элемент 13 от источника 12 питания подается максимальная мощность PI. Объект начинает разогреваться. Вследствие включения резистора 16 в цепь смещения магнитный усилитель 3 настроен на отпускание полупроводникового релейного усилителя 6 при входном сигнале, соответствующем температуре объекта регулирования. Поэтому при достижении объектом регулирования температуры 02 выходной транзистор закрывается, тактовое реле отпускает, срабатывает реле 28 и своим контактом 19 отключает от цепи смещения магнитного усилителя резистор 15 и подключает резистор 16. В результате подключения последнего происходит перестройка магнитного усилителя 3 на отпускание полупроводникового релейного усилителя 6 мощности при входном сигнале, соответствующем температуре объекта 2 регулирования Вз, более высокой, чем 02. При этом полупроводниковый релейпый усилитель 6 мощности срабатывает, выходной транзистор 7 открывается, срабатывает тактовое реле 9, что приводит к срабатыванию реле 29 релейного распределителя 8. Это реле своим контактом 23 переключает напряжение источника 12 питания, и на нагревательный элемент 13 подается мощность Р-2, которая меньше мощности Р.

При достижении объектом температуры 0з процесс повторяется -с перестройкой магнитного усилителя 3 на отпускание полупроводникового релейного усилителя 6 при температурах 6з,..., 9п. При этом на нагревательный элемент 13 подается мощность РЗ, Pi, РЬ,- (причем ).

Количество дискретных значений мощностей,

подаваемых на нагревательный элемент 13,

определяется временем вывода объекта 2 на

рабочий режим и выбранным законом регулирования.

При достижении объектол 2 регулирования температуры 0„+1 срабатывает тактовое реле У релейного распределителя 8, которое своими контактами 25, 30, 21, 10 отключает нагрева

тельный элемент 13 от источника i2 питания, подключает к коллектору выходного транзистора 7 через регулировочный резистор 14 дополнительную обмотку 5 магнитного усилителя 6, включает в цепь обмотки 4 смещения

этого усилителя резистор i8 и переключает коллектор выходного транзистора / с тактового реле 9 на нагревательно й элемент 13.

В результате включения в цепь смещения резистора 18 характеристики магнитного усилителя 3 перестраиваются на отнускание полупроводникового релейного усилителя 6 мощности при температуре 6р IB объекте регулирования, равной рабочей температуре. Это вновь приводит к срабатыванию полупроводпикового релейного усилителя мощности. При этом открывается выходной транзистор 7, и через нагревательный элемент 13, а также дополнительную обмотку 5 магнитного усилителя 3 от источника питания 12 идет ток.

В Это время на магнитный усилитель 3 действуют два сигнала, направленных в противоположные стороны: ток входного сигнала и ток в дополнительной обмотке а магнитного усилителя 5. Величина тока, протекающего по

дополнительной обмотке, постоянна, а величина входного тока изменяется пронорционально температуре объекта регулирования.

Предмет изобретения

Регулятор температуры, содержащий размещенные на объекте регулирования нагреватель и чувствительный элемент, подключенный к последовательно соединенны., магнитному усилителю и полупроводниковому релейному

усилителю мощности, и релейный распределитель, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности регулирования и надежности работы устройства, в нем эмиттер выходного транзистора полупроводникового усилителя

мощности соединен с обмоткой тактового реле релейного распределителя через нормально замкнутый контакт оконечного реле релейного распределителя и через нормально разомкнутый контакт этого реле подключен к нагревателю, а между последовательно соединенными дополнительной обмоткой магнитного усилителя с регулировочным сопротивлением и коллектором транзистора включен другой нормально разомкнутый контакт оконечного реле

релейного распределителя.

9

J IL

л I vJ

w4,u,

v lv-J J ч Ч 4i 1 Ф s

В.

Фиг.2