МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТЕЛ\ПЕРАТУР1Ч Советский патент 1974 года по МПК G05D23/19 

1

Изобретение относится к системам автомагического управления и может быть использовано при регулировании темнературы нескольких однотипных объектов. В это.м случае применение многоканального регулятора вместо нескольких одинаковых обычных регуляторов позволяет значительно уменьгиить количество аппаратуры, а при использовании двухпозиционного исполнительного органа (типа включено - выключено) в каждом канале значительно упростить устройство.

Известен многоканальный регулятор, каждый канал которого состоит из ЗУ с двумя устойчивыми состояниями, двухнозиционного исиолнительного органа и датчика регулируемой величины. Общими для всех каналов являются задатчик уставок, а также усилитель, выявляюш,ий рассогласование между заданным и фактическим значением регулируемой величины, последовательно подключаемые к каждому капалу.

Однако такой регулятор обеспсчпвает лишь позиционное регулирование, при котором неизбежны значительные колебания температуры объекта относительно заданного значения, что снижает точность регулирования.

Предлагае.мое устройство отличается от известного тем, что, с пелью повышения точности регулироваиия, в каждый канал регулятора дополннтельно введепы мостовой выпрямитель и два чстырехполюснпка, входы каждого из которых подсоедпнены к измерительной диагонали мостового выпрямителя, одни разиополярные выходные выводы соединены между собой, другие подсоедпнены соответственно к усплителю постоянного тока и датчику температуры. Другая диагоиаль мостового вьп1рял итсля подключена к двухпозиционному исполнительному органу. Один четырехнолюсник выполнен в виде неполного моста Випа, а другой - в виде последовательного соединения апериодического и дифференпируюп1,его звеньев.

На чертеже прсдстлвлеиа нрнпцппиальная схема регулятора тe i epг;тypы.

Каждый капал

регулпрованпя включает в

себя датчик температурь (термопару) 1; триггер 2 с двумя устоймнвымп состоянпямн; двухпозип,) нсполинтельный орган, в который входят полупроводппковое реле переменпого тока 3 и нагреватель (сонротпвлеипе) 4; устройство обратной связи, присоединяемое с помо1цью разделительного трансформатора 5 н состояплее пз выпрямптеля 6 и двух параллельно включенных четырехнолюсников 7 I 8. которых, соединенные встречно, включены последовательно с спгналом рассогласования. Четырехполюсник 7 вынолнен в впде пеполпого моста Вина, а четырехполюсн1П 8 - в виде последовательного соединения апериодического и дифференцирующего звеньев. Устройство содержит также задатчик уставок 9 для каждого канала регулирования, а также усилитель ностоянного тока 10, общий для всех каналов регулирования, подключающийся последовательно к каждому каналу с помощью коммутатора 11, управление которым осуществляется с помопхью распределителя импульсов 12. Коммутатор 11 последовательно обегает все и каналов регулирования за время Гк, причем выполняется соотногиение f с /к -г- , где fc - частота наиряжения, питающего нагреватель. При подключенпи /-го канала к усилителю 10 на вход последнего подается сигнал t/nx,-, равный разности задаюи1,его нанряжения для г-го канала и напряжения, снимаемого с г-го датчика температуры и с выход,а 1-го устройства обратной связи. Усилитель 10 определяет знак сигнала t/BXi в момент подключения i-ro канала, а триггер 2 запоминает знак иа время до следующего подключения i-ro канала. Если в момент подключения LBXJ 0, то в течение временп Тк бесконтактное реле переменного тока 3 включено, а питающее напряжение полностью приложено к нагревателю 4. В случае LBX; 0 напряжение на нагревателе 4 остается равным нулю. Каждый канал регулирования работает независимо от остальных и представляет собой импульсную автоматическую систему с двухнозннионным исполнительным органом. Исполнительный орган охвачен двумя контурами обратной связи. Один контур, состояпщй из усилителя 10 исполнительного органа н четырехполюсника 7, представляет собой положительную обратную связь, а другой, состояи1,ий из усилителя 10 исполнительного органа и четырехполюсника 8, является отридательной обратной связью. В замкнутом контуре положительной обратной связи, включаюп;ем в себя нелинейное звено - исполнительный орган, возникают незатухающие автоколебания, частота которых /а определяется параметрами четырехполюсника 7. Для того чтобы нериодическое отключение усилителя от i-ro канала не влияло на динамические свойства регулятора, обеганне каналов регулирования осуществляется с частотой /и, значительно превыщающей частоту автоколебаний в каждом канале регулирования /а, т. е. выполняется условие 77 В этом случае импульсную систему можно рассматривать как неирерывную, т. е. полагать, что усилитель 10 подключен к t-му каналу постоянно. Для получения необходимой высокой скорости нереключения каналов коммутатор 11 построен на герметизированных магнитоунравляемых контактах. Вследствие иенрерывных автоколебаний нри достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 10 возникает эффект вибрационной линеаризации, в результате которого динамические свойства всего регулятора определяются передаточной функцней четырехполюсника 8, входящего в контур отрицательной обратной связи. Постоянные времени апериодического TI и диффереицирующего Т звепьев, входяп1их в четырехполюспик 8, выбраны так, что выполняется соотношение fa. /1I 2. При этом в рабочей области частот регулятор обеспечивает пропорционально-интегральный закон регулировання, причем время изодрома равно постоянной временп Т дифференцирующего звена. Частота автоколебаний fa во всех каналах одинакова. Она лежит вне нолосы пропускания частот объектов регулирования и, вследствие этого колебания температуры объектов в устаповпвшемся режиме практически отсутствуют. Предмет и з о б р е т е и и я 1.Многоканальный регулятор темнературы, содержащий усилитель постоянного тока и п каналов, каждый из которых содержит датчик темнературы и двухиозиционный исполнительный орган, отличающийся тем, что, с целью цовышеппя точности, в каждый канал регулятора дополпительно введены мостовой выпрямитель и два четырехполюсника, входы каждого из которых нодсоединены к измерительной диагонали мостового выирямителя, одни разнополярные выходные выводы соединены между собой, другие подсоединены соответственно к усилителю постоянного тока и датчику температуры, а другая диагональ мостового выпрямителя подключена к двухпозиционному исполнительному органу. 2.Регулятор но н. 1, отличающийся тем, что один из четырехполюсников выполпен в впде ненолного моста Вина, а другой - в виде носледовательно соединенных апериодического и дифференцирующего звеньев.

I