Устройство для регулирования температуры Советский патент 1978 года по МПК G05D23/19 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

. Изобретение относится к области автоматики, а именно к бесконтактным устройствам для регулирования электрического сопротивления в цепи силовой нагрузки потребителя и функционально связанных с ним величин, например температуры, влажности, давления.

Известны устройства для регулирования электрических параметров, в том числе электрического сопротивления, и функционально связанных с ними величин l.

Однако в таких устройствах, в качестве органов управления и -коммутации использованы электромеханические элементы в виде реле, контакторов и т.п., подвижные части которых сравнительно быстро изнашиваются и выходят из строя. В процессе работы эти элементы являются источником электрических и акустических помех, что требует применения специальных мер защиты. Сравнительно большие габариты и вес указанных элементов веду к увеличению веса и габаритов уст- ройств регулирования в целом. Все это в.значительной мере снижает надежност и срок службы устройств регулирования .и, кроме того, требует проведения

2

частых профилактических осмотров и ремонта.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для регулирования температуры, содержащее термочувствительный блок, исполнительный элемент, выполненный в виде встречно-параллельно включенных тиристоров, последовательно с которыми к источнику переменного тока подключен нагреватель, и транзисторный блок управления 2,

Недостатком устройства является его сложность.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенном устройстве эмиттеры транзисторов блока управления подключен к катодам тиристоров, переходы катодт управляющий электрод каждого из которых последовательно с переходами коллектор-эмиттер транзисторов блока управления подключены к источнику постоянного тока, а к переходам базаг коллектор транзисторов подключен выхбд Термочувствительного блока.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Оно содержит исполнительный элемент на тиристорах 1,2, транзисторы 3,4 блока управления,резисторы 5 разделительные диоды 9-12, источники пвстоянного тока 13-15 и индикаторну пампу 16, источник переменного тока термочувствительнай блок 18 (датчик) И нагреватель 19. Устройство работает следующим образом. Если температура воздуха в помете НИИ ниже предела, значение которого установлено на датчике, то контакты его раз : 1кчуты-и транзисторы 3 и 4 находятся в открытом состоянии, при котором сопротивление перехода эмиттер-коллектор Jв нимaльнo., В таком состоянии соэлаются условия для прохождения тока по двум замкнутым цепя Первая цепь: плюс источника 13, управляющий электрод и катод тиристо ра 2, эмиттер и коллектор транзистора 3, минус источника 13, вторая цепы плюс источника 14, тиристор 1, транзистор 4 и минус исто ника 14. При установленных значениях напря ния источников 14 и 13, протекает то постаточная для отпирания тиристоров и 2, который определяется в основном их сопротивлением перехода управляющий электрод-катод. В открытом состо нии тиристоров проходное сопротивление катод-анод ничтожно мгшо. Так как тиристоры между собой сое динены встречно-параллельно, а цепи с нагревателем и электрической сетью последовательно, то при открытых тиристорах почти все напряжение электр сети приложено к нагревателю. При этом производится нагрев. Если температура среду незначител но превысила значение величины, которая была установлена на датчике, то его контактная пара переходит в замкнутое состояние и создаются усло ВИЯ для прохождения тока по цепи: плюс источника 15, разделительные диоды 9 и 10, резисторы 5 и 7, резисторы б и 8, диоды 11 и 12, термочувствительный блок и минус источни ка 15. При прохождении тока по цепи на резисторах 6 и 8 создается падение напряжения, которое приложено к переходу коллектор-база транзисторой 3 и Это напряжение полностью запирает тра зисторы 3 и 4, которые своими переходами эмиттер-коллектор разрывают . цепи управления тиристорами 1 и 2 от источников 13 и 14. При этом проходНое сопротивлейие анод-катод тиристоров 1 и 2 резко возрастает до десятков тысяч Ом, и переменное напряжение электросети будет полностью приложено к тиристорам, а напряжение на нагревателе ничтожно мало. При этомнагрева нет. В режиме нагрева, когда почти все напряжение электрической сети приложено к нагревателю, некоторое падение напряжения порядка 2-3 В остается на тиристорах и создает встречный ток источникам 13 и 14. При этом стабилизируется напряжение источников при колебании напряжения электрической сети в пределах il5%. Предлагаемое устройство может быть использовано для регулирования температуры в электрокалориферах и бойлерных устанозках, в быту для индивидуальных отопительных систем, в термостатах различной мощности и т.д. С помощью Данного устройства можно плавно регулировать электрическое сопротивление в цепи нагрузки потребителя, для этого необходимо использовать датчик с плавным изменением сопротивления или напряжения на его выходе. Величина потребляемой мощности подключаемой нагрузки к устройству выбрана и зависит только от типа используемых в схеме тиристоров. Надежность и долговечность предлагаемого устройства повышены. Кроме того, устройство бесшумно в работе. В устройстве применен высокоомный вход 40-50 кОм для подключения датчиков. Токи управления от датчиков исчисляются микроамперами, что позволяет осуществлять дистанционное управление устройством. При этом протяженность линии передач сигналов управления от датчика до устройства может достигать сотен километров. Схема устройства проста, не требует регулировок в процессе эксплуатации и обеспечивает достаточную стабильность работы при изменении напряжения электросети. Наладки осуществляются при производственном изготовлении устройства. Во время эксплуатации устройство не требует специального обслуживания и систематического надзора. Устройство имеет относительно малые стоимость, габариты и вес, которые в основном определяются стоимостью, габаритами и весом применяемых тиристоров. Формула изобретения Устройство для регулирования температуры, содержащее термочувствительный блок, исполнительный элемент, выполненный в виде встречно-параллельно включенных тиристоров, последовательно с которыми к источнику переменного тока подключен нагреватель, и транзисторный блок управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, эмиттеры транзнсторов блока управления подключены к катодам тиристоров, переходы катод

У 1равляющий электрод каждого из кото-, . рых последовательно с переходами колшектор-эмиттер транзисторов блока управления подключены к источнику лостоянного тока, а к переходам база- 5 л оллектор транзисторов подключен выход термочувствительного блока.

Источники информации,: принятые во .внимание при экспертизе:

1Авторское свидетельство СССР р 115691, G05 D 23/00, 1965.

2Авторское свидетельство СССР 238917, 42 а 2/05. 1969.

-v Сеть