Регулятор температуры Советский патент 1980 года по МПК G05D23/19 

(54) РЕГУЛЯТО ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к регулированию температуры и может быть использо вано, когда в качестве испопнитопьного элемента применяется устройство, например термоэлектробатарея, работающая в режиме нагрева и охлаждения, в зави- от полярности прикладьюаемого напряжения, а питание регулятора осущес вляется от трехфазной сети переменного тока. Известен регулятср температуры с им пульсным управлением тиристоров синхронизированным напряжением питающей сети lj . Эти регулятфы предназначены для уп равления исполнительным элементом, работающим без реверса,и с питанием от однофазной сети переменного тока. Наиболее близким по технической cyvor нЬсти является регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные датчик температуры, усилитель напряже ния и трехпозиционный пороговый элемент,ко второму и третьему входам ко торого подключены выходы источников (опорных сигналов, два форкшрователя импульсов нагрева, каждьхй из котсфых состоит из последовательно соединенных усилителя мощности, разоелительного трансферматора и ключевого адамента, выход котфого соединен с соответствукшим входом нагревателя а второй вход с выходом силового траасформаторацсвя занного с источником гштания ц2 . Недостатком регулятс эа температуры является его низкая надежность, так как за счет оонополуп иодного выфя лания регулятор температуры «меет зсюышвнныЦ вес силовскго трансффмагора вследствие вынужденного подмагничива1гая серпе шя- ка, а мощность, расходуемая на утравпение тиристорами силовых вы1фамвтвпей, завышена в п раз I ti -отношение, О1ф деляемое частотой следсвания вмпуль- сов блокинг-генератора к частоте лвт {сацей сети). Цель изобретения - повышение надежности регулятора температуры. Дпя достижения указанной цели регу- пятор температуры, соцержащий поспецовательно соециненные датчик температуры усилитель напряжения и трехпозиционный пороговый элемент ко второму и третьему входу которого подключены выходы источников опорных сигналов, два формирователя импульсов нагрева, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя мощности, раздели тельного трансформатфа и ключевого элемента, выход которого (Соединен с соответствующим входом нагревателя, а второй вход - с выходом силового трансформатора, связанного с источником питаНИН, содержит два элемента сс пааения и формирователь опорного сигнала, вход которого связан с выходом источника питания, а выход - с первыми входами элементов совпадения, выходы которых соединены со входами соответствующих формирователей импульссю нагрева, а вторые входы - с соответствующими выходами трехпозиционного порогового элемеятп. На фиг. 1 представлена схема регулягора температуры; на фиг, 2«- временные диаграммы напряжений его основных блоков. Регулятор температуры содержит последовательно соединенные датчик 1 тем- пературы, усилитель 2 напр51жения и трех позиционный пороговый элемент 3, ко второму и третьему входам которого погь ключены выходы источников 4,5 onqiHbix сигналов, два формирователя 6 и 7 импульсе нагрева, каждый из состоит из последовательно соединенных усилителя 8 мощности, разделительного трансформатора 9 и ключного элемента 10, выход которого соединен с соответст вующим входом нагр атвля 11, а второй вход - с выходом силсжого трансформато ра 12, cBseaHHoro с источником 13 питания, два элемента 14, 15 совпадения и формирователь 16 опорного-счгнала, компаратс ы 17 и 18 верхнего и ннжн го уровней регулирования,-входящие в трехпозиционный пороговый элемент 3. Устройство работает следующим образом.. Датчиком температуры является термо резистор, сигналы которого через усилитель 2 напряжения поступает на входы компараторов 17 и 18, верхнего и нижнего уровней регулирования на другие входы которых поданы оперные напряжен определяющие уровни сигналов, при кото-оых срабатывают указанные компараторы Опорные напряжения выбраны так, что обеспечивают трехпозиционный закон регулирования, т.е. тфи температуре объекта регулирования выше заданной срабатььвает компаратор 17 верхнего уровня регулирования, при температуре объекта, равной заданной, компараторы 17 и 18 верхнего и нижнего уровней регулирования выключены, а при температуре объекта регулирования ниже заданной, срабатьшает компаратор 18 нижнего уровня регулиро. вания. Формирователь 16 опорного сигнала, на вход которого с , вторичных обмоток силового трансффматора 12 подаются фазные напряжения питающей сети, формирует импульсы требуемой длительности, совпадающие во времени с моментами перехода напряжений каждой из трех фаз чарез ноль, при этом частота следования импульсов равна 6 f , где - частота, питающая сети. Эти импульсы поступают на один из первых входов элементе® совпадения 14 и 15, другие входы которых подключены к выходам компараторов 17 и 18 верхнего и нижнего регулирования. В результате импульсы, синхронированные фазными напряжениями, появляются на выходе элементов совпадений 14 и 15 в случае срабатывания соответствующего компаратсра 17 и 18 верхнего и нижнего урсжней регулирования. Эти импульсы усиливаются усилителями 8 мощности и через разделительные трансформаторы 9 поступают на управлякяцие электроды ключевых элементов 1О. В зависимости от знака рассогласования срабатывает один из ключевых элементов. 10, обеспечивая прохождение тока через нагреватель 11 в необходимом направлении. Данный регулятор температуры имеет по сравнению с известнъгми регулятс зами температуры более низкий коэффициент пульсаций въ1Ходного напряжения (6%), в нем снижен вес силового трансформатора 12, он позволяет улучшить ффмулу выходного нагфяжения и снизить мощность управления силовыми элемен &ми. Формула изобретения Регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные датчик температуры, усилитель напряжения и трех- позиционный пороговый элемент, ко .. му и третьему входам которого тюдклк чены выходы источников опорных сигналов, два формирователя импульсов нагрева, каждый из которых состоит из последовав тельно соединенных ycHnBTenJa мощности, разделительного трансформатора и ключе- 5 вого элемента, выход котсрого соединен с соответствующим входом нагревателя, а второй вход с выходом силового грансфс зматора , свдаанного с источником питания, отличающийся тем, ю что, с целью повьпиения надежности устройства, (Ж содержит два элемента совпадения и формирователь опорного сигнала, вход которого связан с выходом источника питания, а выход - с первыми входами элементов совпадения, выходы которых соединены со входами соответсгеующих формирователей импульсов, а вторые входы - с соответствующими выходами трехпозииионного порогового элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 455330, кл. G 05 D 23/19, 1973 (прототип).