Трехпозиционный регулятор Советский патент 1978 года по МПК G05D23/19 

Изабр-етелие относится к области автодгат.июи ;и лредйазначено для позиционного контроля 1И ;регул1И(ров1а:ни.я температуры, давления, TOiKa, «аарЯжеН|Ия и других гнеэлектрических и электричеоких параметров.

Известны регуляторы, обеспечивающие двух- и трехпозиционное .регулировавие. Одлн известные автоматические регуляторы coaeipжат измеритель.ный прибор с фотоэлам1ента1.ми в к:ачест;ве датчика им.пульсов, СТ:ре.жку с фЛ(ажками на «оице -и исполнительный мехаНИЗЛ1 1.

Недс1СТ1атк:01м этого устройства является его незысокая Выходная мощность, слож«ость из-менения пределов ор.абатываиия и недостаточная Н1аде жно:сть работы.

Другие известные трехпозиционные регулятс|ры, .назначен1Ные для стйбилмзации различных параметров технологического процесса, содержат датчик с измерительной схемой, эле.кпронный усилитель, .авт-эматический компенсатор, релейное устройство a-i ИслолНИт ел ь и ы и iM е X aiH« 3iM 2 .

Их недостатком является слож.ность схемы И конструкции, а также ведостаточиаяиадежность работы из-за большого количества .д,зиж,ных деталей, электрОМалж-Иных реле и их -ко нтактав.

Наиболее б.дизким техническ1И,м .решением является регулятор, содержап ий делители наП|ря.жен1ия, усилительно - лреобразовательный блок, триггер, коммутатор, источник питания и электродвигатель 3. Однако из-вестнос устройство обл.адает недостаточной яадежностью работы.

Целью изобретения является повышение надежности работы регулятора. Данная цель достнгается тем, что з него введены интегрирующие RC-контуры, входы однил из кото;рых подключены к выходам делителей напряжсн 1я, а выходы - ко вхо,ду усилительно-прообразоэательно.по -блока, который через другие КС-;контуры соединен со входалги триггера, нО:Дключенного к ком:мутатору, выходы которого .нодключены к источнику литания через 0бМ0Т1ки испол ни тел ьного эл ежтрадви га тел я.

На фиг. I лредстазлена лринц 1п)1альная электрическая схема регулятора, выполненная спороговыми элементами в виде однопереходных транзисторов и датчиком соиротивления; на фиг. 2 в качестве лороговых элементов регулятора используются тиратроны тлеющего разряда, а датки:ком служит стрелочный атрибор с фотопреобразователем.

Принцишиальная электрическая схел1а регулятора (фиг. 1) включает в себя источник питания, состоящий из трансформатора /, Д ОДС13 2-4 « конденсаторов 5, 6 фильтра; дат. 7, наирагмйр терлшрезистор, образующей делитель напряжения с резисторами 8 и 9;

интегрирующие RC-конту.ры 10, 11, 12, 13 и 14, 15, пороговые элементы, например олнопе Сходныс транзисторы 16-18, трехстабильпый трнпгер, составленный ти.р-исто раМи 19-21, ivOHi.aeiH.caTOipа:ми 22-24 « (р-езисторамн 25-27 и Общи;м а1нодным резистором 28; 1кам1мутатор на oHMTicToipax 29, 30, испол.нительный Oprai в виде двухфазного электродвигателя 31 и усилительно-цгреОбразОЗателыный блОК 32.

Piai6oTaieT регулятор следующим обр.азом. Кс1Г,да температура объекта регулирован,ия выше НОРМЫ, со1прат1ивление TepMOipesHiCTOpa 7 невелико и па,ден-ие нап|ряженн.я .на нем будет Ннже на.гаряженИя отпирания гра.нз;исторов 16 и 17. А таК каК RC-контур 14, 15 подключен :ю1ПООредст1венн10 к Ясточ.няку литания, конденсатор 15 3|аряжается до напряжения, при котором лереход эмиттер - база транзистора 18 смещается -в пря.мОМ йа-правлении.

В эти мо:менты будет включаться .нзлCTOip 18, и .кодденсатор 15 разряж.ается на резистор 42, вызывая отпщра.ние тиристора 2L Чер.ез .промежуток катод-упра1зляющий электрод С|И1М1ИСтор;а 30, pesHCTOip 27 п а нодную ц-аль тиристора 21 Пр-оходит то-к, п-оа дейСпвием которого Сильистор 30 Отпир:ается. Ис.п,олнительный электродвигатель иачинаег вр-ащаться в стороиу умеиьщения ноступлеиия тенлоеоситеЛя к Объекту регул;Н1рОВ.аКИя. Когда темлература объекта регулирования уменьшится до Номинального зиачени.я, со1Проти.влепне тер морезИСтора 7 увеличится до помИнального значения, сопротивление терморезястора 7 увеличится и возрастет -п. иапрЯЖения «а кем до величины, правышаюпдей напр.яжеиие отпирания тра-нзистора 17, но ниже наИряже1НИя отпиратгая транзистора 16. Поэто му конденсатор 13 нач И:нает нериодичсciKiH разряжаться через иереход эмиттер-база тр анзистора 17 на резистор 33, (Вызывая .отпирание тиристора 20. Тиристар 20, отпираясь, Бызыв|ает с 1по:мо,щью конденсатора 23 заяирание тиристора 21. Симистор 30 закрывается и двигатель 5/ остаздайливаетоя. Через диод 34 ко Н|Денсатор 15 разряжается на эмиттар-|базу т|ра:НЗИстора 17, .блокируя траизистср 18 от периодич;&ских орабатываний. Как Т0:лько отпирается тиристор 20, в цеиь базы транзистора /7 с резистора 35 полается отрицательное смещение, что обеспечивает создание зоны нечувствительности между включением в аднам направлении и отк -тючением исполнительноло электродвигателя.

В случае уманьш-вния температуры норМЫ иадение напряжения па тор морезисторе 7 превыоит налряжение отпирания тра-нзистора J6. Сл1едо(Вательно, кои,денсатор // через резистор 10 будет периодически разряжаться через эмиттер- базу тра:Н31Истс|ра 16 на резистор 36. При этоМ будут оттираться тиристор 19 и оимистор 29, и дв;И|гате,:1ь 3 начнет вр;ащаться в друпам наиравлонии, осуществляя увеличение подачи теплоносителя. С 1по;м:ощыо кандеН1сатор:а 22 тиристцр 20 запирается. Периодически отпираясь, траизистор

16 будет осуществлять через разделительные диоды 34 и 37 разряд конденсатор01В 13 и 15, блокируя отпирание траиэисторов 17 и 18. С резистора 38 подастся отрицательное смещение 5 в цепь базы траизистора 16. .В дальнейшем работа регулятора повторяется.

Постоянная времени КС-,контура 12, 13 выбирается выше, чем постоянная вре лс-ни RC-,KOHTypa 10, 11 и ниже, чем у RC-кон0 тура 14, 15. Напряжение срабатывания транзисторов регулируется с помощью потенциометров 39-41. Требуемая темлература регулИ;ровада: я устанавливается переменным резистсрОМ 8. В качестве пороговых элементов 5 3 регуляторе могут быть испольЗ|Оваиы двухтра1нзисторные анало-ги однопврехОДных трлн3Истор01В или газо разрядные приборы (тиратроны тлеющего разряда).

На фиг. 2 в качестве примера приведена лринципиальиая электрическая схема регулятора, в котором в качестве пороговых эламентоз исдользуются тиратроны тлеющего разряда, а датчика - стрелоч} ый прибор: Змаер.метр, вольтметр, манометр, термометр и др.

Датч1Ик регулятора в этом случае представЛЯет собой измеряйте л ьный приб.ср, на стрелке которо-го установлена затеняющая лластинка, перекрывающая световой , направленный от лампочки подсветки на фоторезисторы. Для ограничения движения стрелки вне зоны фоторезисторов 1иопользуется упор. В качестве датчика Может быть лрИмене-н прибор со световым индикатором.

Вместо исполн1ительного электродвигателя в анодные цепи симисторов могут быть включены два реле леременного тока или другие исполнительные устройства автоматики.

Трех1лозиаионный регулятор характеризуется бесконтактностью и простотой схемы, выслкой надежностью работы, достаточны м быстродействием, высокой чувствительностью и точностью работы, что обеспечит ему лрактиЧсское применеиие для стабилизадии различных электр1ических и неэлвктричесюих величин: TOiK-a, «алряжеиия, температуры, влажности, давления и т. п.

Ф о р М у л а и 3 о б р е т е н и я

Тре:Х(П031ицио:нный регулятор, садержалдай делители напряжения, усилительно-преобрЗЗОзательный блок, триггер, ко ,ММутатор, источ1НИк литания и электрОдвигатель, о т л ичающийся тем, что, с целью иювышения надежности работы регулятора, в него введены интегрирующие КС-|Контуры, входы одних 1И.З «отарых подключены :К выходам делителей иаиряжения, а выхо-ды - ко входу усилительно-иреобразовательного блока, который через другие RC-.контуры соединен со входа ми три1ггера, лодключенното ,к «оммутатору, выходы которошо подключены к источнику литания через обмотки яслолнительноГО

эл бктро д ни га те л я.

Источаики йнфор.м-ации, принятые во внимаиие при экспертизе изобретения:

1. Авторское овидетельсгво № 61959, кл. G 05 В 11/16, 1940.

2.Полков С. Л. «Автоматическое регулирование И управление процессами переработки зерна, «Колос, 1972, с. 160-167, рис. 83.

3.Авторское свидетельство № 517007. -кл. G 05 D 9/12, 1974.