Трехпозиционный регулятор темпера-ТуРы Советский патент 1981 года по МПК G05D23/19 

(54) ТРЕХПОЗИЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к регулированию и предназначено для использования управления постоянным током в активной нагрузке, например термоэлектробатарее, когда требуется включение последней в режим нагрева или охлаждения, а также предусматривается состояние отсутствия тока через термоэлектробатарею.

Известно устройство; формирующее трехпозиционный закон регулирования током термоэлектробатареи, содержащее регулятор тока с задатчиком сигнала рассогласования, усилителем, исполнительным устройством, блоком-реверсирования и блоком коммутации, выполненным на управляемых вентилях 1.

Недостатки данного устройства - ограниченность его функциональных возможностей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является трехпозиционный регулятор температуры, содержащий первый и второй пороговые элементы, первые входы которых соединены с выходом датчика температуры, а выходы - с первым и

вторым входами блокиратора, выход которого соединен со входом усилителя мощности, и первыми входами первого и второго формирователей импульсов соответственно, выходы которых соединены с соответствующими входами блока реверсирования, а также источник трехфазного напряжения и управляемый трехфазный выпрямитель. Включение тока регулятора осуществляется подачей управляющего напряжения на два тиристора блока реверсирования, представляющего собой мост из четырех тиристоров, в диагональ которого включена нагрузка. Выключение тиристоров предусматривается полным выключением управляемого трехфазного ьылрямителя и осуществляется в известном данном регуляторе при отсутствии сигнала с усилителя мощности на три тиристора управляемого трехфазного выпрямителя. При появлении управляющего напряжения на трех тиристорах выпрямителя и на двух других тиристорах блока реверсирования изменяется напряжение тока через нагрузку. Встречное включение тиристоров блока реверсирования исключается блокиратором 2.

Недостатки известного регулятора - необходимость управления несколькими тиристорами управляемого трехфазного выпрямителя, в котором предусмотрено параллельное включение (по цепям управления) трех тиристоров, что при большом разбросе характеристик тиристоров требует большой мощности управления и может вызвать невключение одного из тиристоров. В схеме используется потенциальное включение тиристоров блока реверсирования через оптроны и гальванически развязанные источники питания; большое количество источников питания и большие потери мош.ности в цепях управления за счет использования потенциального включения. Схема управления известного регулятора громоздка, что особенно заметно при сравнительно небольшой (сотни ватт) моихности на нагрузке.

Цель изобретения - повышение надежности КПД регулятора.

Указанная цель достигается тем, что в трехпозиционном регуляторе температуры, содержащем первый и второй пороговые элементы, первые входы которых соединены с выходом датчика температуры, а выходы- с первым и вторым входами блокиратора, выход которого соединен со входом усилителя мощности, и первыми входами первого и второго формирователей импульсов соответственно, выходы которых соединены с соответствующими входами блока реверсирования, а также источник трехфазного напряжения и управляемый трехфазный выпрямитель, управляемый трехфазный выпрямитель выполнен в виде трех параллельно соединенных ветвей, подключенных ко входу блока реверсирования, каждая из двух первых ветвей содержит два последовательно и согласно включенных вентильных элемента, общие точки которых подключены к первому и второму выходам источника трехфазного напряжения, а третья ветвь - последовательно и согласно включенные управляемый вентильный элемент, управляющим электродом соединенный с выходом усилителя мощности, и вентильный элемент, общая точка которых подключена к третьему выходу источника трехфазного напряжения.

На фиг. I изображена функциональная схема трехпозиционного регулятора температуры; на фиг. 2 - эпю;;а выходных напряжений отдельных блоков.

Трехпозиционный регулятор температуры содержит первый и второй пороговые элементы 1 и 2, первые входы которых соединены с выходом датчика 3 температуры, а выходы - с первым и вторым входами блокиратора 4, выход которого соединен со входом усилителя 5 мощности, и первыми входами первого и второго формирователей 6 и 7 импульсов соответственно, выходы которых соединены с соответствующими входами блока 8 реверсирования, а также источник 9 трехфазного напряжения и управляемый трехфазный выпрямитель 10, который выполнен в виде трех параллельно Соединенных ветвей 11 -13, подключенных ко входу блока 8 реверсирования, каждая из

двух первых ветвей 11 и 12 содержит два последовательно и согласно включенных вентильных элемента 14 и 15, общие точки которых подключены к первому и второму выходам источника 9 .трехфазного напряжения, а третья ветвь 13 - последовательно и согласно включенные управляемый ве{1тильный элемент 16, управляющим электродом соединенный с выходом усилителя 5 мощности и вентильный элемент 17, общая точка которых подключена к третьему входу

источника 9 трехфазного напряжения, а также источник 18 постоянного напряжения.

Устройство работает следующим образом. При отклонении регулируемого параметра от заданного на выходе датчика 3 температуры появляется сигнал разбаланса, в зависимости от знака рассогласования срабатывает первый или второй пороговый эле мент, сигнал которого через блокиратор 4 и усилитель 5 мощности поступает на управляющий электрод управляемого вентильного элемента 16. На выходе управляемого трехфазного выпрямителя 10 является выпрямленное непрерывающееся напряжение. Одновременно сигнал с соответствующего порогового элемента ИЛИ 2 поступает на вход первого или второго формирователя 6 или 7 импульсов управления, выходы которых подключены к управляющим электродам соответствующих тиристоров датчика температуры блока 8 реверсирования. При

5 отсутствии сигнала рассогласования на выходе сигналы на вход управляемого вентильного элемента не поступают, нет их также на входе тиристоров блока 8 реверсирования. Напряжение на выходе выпрямительного трехфазного моста 10 имеет повторно-преры0 вистый характер вследствие отключения управляемого вентильного элемента 16, в момент прерывания напряжения на выходе управляемого трехфазного моста 10 отключаются тиристоры блока 8 реверсирования.

5 Предлагаемый регулятор температуры сохраняя характеристику известного устройства (закон регулирования, наличие блокирующего устройства), имеет один источник питания цепей управления, причем потребление по цепи управления значительно

0 меньше за счет сокращения числа управляемых элементов в управляемом трехфазном выпрямителе.

Формула изобретения

Трехпозиционный регулятор температуры, содержащий первуй и второй пороговые элементы, первые входы которых соедийены с выходом датчика температуры, а выходы - с первым и вторым входами блокиратора, выход которого соединен со входом усилителя мощности, и первыми входами первого и второго формирователей импульсов соответственно выходы которых соединены с соответствующими входами блока реверсирования, а также источник трехфазного напряжения и управляемый трехфазный выпрямитель, отличомщийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД регулятора, управляемый трехфазный выпрямитель выполнен в виде трех параллельно соединенных ветвей, подключенных ко входу блока реверсирования, каждая из двух первых ветвей содержит дза последовательно и согласно включенных вентильных элемента, общий точки которых подключены к первому и второму выходам источника трехфазного напряжения, а третья ветвь- последовательно и согласно включенные управляемый вентильный элемент, управляющим электродом соединенный с выходом усилителя мощности, и вентильный элемент, общая точка которых подключена к третьему выходу источника трехфазного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

по заявке № 2620543/18-24, кл. G 05 D 23/19, 24.05.78 (прототип).

re 15 15 V V

(риг. 7

(риг. 2