(54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР
I
Изобретение относится к автоматическому регулированию, а именно к устройствам, предназначенным для автоматического поддержания температурных режимов нагревательных печей сопротивления лабораторных и промышленных установок.
Известны пропорциональные тиристорные регуляторы.температуры 1, 2.
Однако в этих регуляторах используют конструктивно сложные схемы преобразования управляющего сигнала в импульсы запуска, включающие в себя мультивибраторы, триггеры Шмидта, генераторы пилообразного напряжения, блокинг-генераторы, магнитные усилители, усложняющие настройку, зксплуатацию приборов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является терморегулятор, который содержит датчик температуры, соединенный через .усилитель постоянного тока со входом нуль-органа, регулирующий элемент.
а также генератор пилообразного напряжения и последовательно соединенные формирователь синхронизирующих импуль сов, элемент совпадения и формирователь импульсов управления 3 .
В данном терморегуляторе сигнал датчика усиливается усилителем постоянного тока и поступает на нульорган, который сравнивает сигналы от
to усилителя постоянного тока и специального генератора пилообразного напряжения. Нуль-орган вьщает прямоугольные импульсы, длительность которых зависит от соотношения входных
IS сигналов, а частота определяется генератором пилообразного напряжения.
Эти импульсы подаются в схему совпадения, где срашниваются с синхронизируннцимк импульсами, вырабатьшае20мыми формирователем синхроимпульсов. Выходной сигнал схемы совпадения поступает На формирователь импульсов запуска. Кратковременные импульсы запуска подаются на управляющие электроды тиристоров. Однако это устройство сложно и имеет ограниченную область применения . Цель изобретения - упрощение и расширение области применения. Поставленная цель достигается тем что пропорциональный терморегулятор содержащий включенные последователь но датчик температуры, нуль-орган, усилитель, формирователь и исполнительный тиристор, включенный последовательно с нагрузкой, содержит переключатель режимов работы, шунтирующие переменный резистор и диод, а также выпрямительный диод, причем выпрямительный диод включен последовательно с исполнительным тиристором а анод и катод его подключены соответственно к первому и второму непод вижным контактам переключателя режимов работы шунтирующий диод анодом подключен к катоду исполнительного тиристора и неподвижному выводу шунтирующего переменного резистора, дви жок которого связан с подвижным контактом переключателя режимов работы третий неподвижный контакт которого соединен с катодом шунтирукщего диода. . На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема пропорционального терморегулятора; на фиг. 2 представлены диаграммы напряжений, и токов в соответствующих элемедтах схемы. Пропорциональный терморегулятор содержит датчик 1 температуры, нульорган 2, усилитель 3, формирователь 4, тиратрон 5, анодньй резистор 6, катодйый резистор 7 и конденсатор 8, тиристор 9, выпрямительный и шунтирующий диоды 10 и 11, соответственно шунтирующий и переменный резистор 12 и переключатель 13 режимов работы и нагрузка 14. Регулятор функционирует следующим образом. Сигнал рассогласования (фиг. 1) поступает на вход усилителя 3 через нуль-орган 2, с которого подается на формирователь 4. Формирователь 4 обеспечивает пол чение кратковременного импульса с кр
тым передним фронтом в момент начала положительной полуволны напряжения с усилителя 3 и состоит из мало12 и значение тока нагревателя определяется лишь величиной его сопротивления . МОЩНОГО тиратрона 5, резисторов 6, 7 и конденсатора 8 (фиг. 1) При подаче на сетку тиратрона 5 отрицательной полуволны переменного напряжения с усилителя 3 тиратрон 5 заперт, и конденсатор 8 заряжается через большое по величине сопротивление резистора 6. В момент начала положительной полуволны тиратрон 5 открывается, и конденсатор 8 быстро разряжается через малое по сравнению с 6 сопротивление резистора 7 (фиг. 2, 3). Кратковременный импульс запуска (фиг. 2, 4) подается на управляющий электрод тиристора 9 и открывает его (участок 2-3 фиг. 2, 5). Тиристор 9 остается в открытом состоянии до окончания положительной полуволны напряжения, питающего силовую цепь (участок 3-4 фиг. 2, 5). Эффективное значение тока в нагрузке 14, определяющее температуру печи сопротивления, зависит от времени, в течение которого тиристор 9 открыт . В силовую цепь пропорционального терморегулятора введены диоды IО и 11 и резистор 12. При этом реализуются три режима работы силовой цепи терморегулятора, которые задаются положениями переключателя 13 режимов работы - аб, бв, вг. (фиг. 2.6, 2.7, 2.8). Регулируемая часть тока показана штриховкой. Во всех трех положениях переключателя 13 режимов работы временные диаграммы мгновенного значения тока нагрузки 14 (1ц) в положительный полупериод одинаковы. На участке -1-2 ти ристор 9 заперт, и значение 1ц определяется суммарным сопротивлением резистора 12 и сопротивлением нагрузки 14. На участке 2-4 открытый тиристор шунтирует резистор 12 и значение 1. определяется только величиной сопротивления нагрузки 14. В отрицательный полупериод питающего напряжения (участок 4-5) при положении переключателя аб ток нагрузки отсутствует; при положении (5-в значение тока нагревателя нагрузки 14 определяется суммарным сопротивлением резистора 12 и сопротивлением нагрузки 14; наконец, при положении 2 диод 11 шунтирует резистор Отношение нерегулируемой к регулируемой составляющей эффективного тока нагрузди минимально в положени а и максимально в положении 2 Переменный резистор 12 позволяет плавно изменять это соотношение. Использование пропорционального терморегулятора позволяет расширить даапазон регулируемых температур путем изменения соотношения между р гулируемой и нерегулируемой составляющиьда тока нагрузки. Формула изобретения Пропорциональнь й терморегулятор, содержаищй включенные последователь но датчик температуры, нуль-орган, усилитель, формирователь и исполнительный тиристор, включенный последовательно с нагрузкой, от л и чающийся тем, что, с целью упрощения и расширения области применений, он содержит переключатель 16 режимов работы, шунтирующие переменные резистор и диод, а также выпрямительный диод, причем вьшрямительный диод включен последовательно с исполнительным тиристором, а анод и катод его подключены соответственно к первому и второму неподвижным контактам переключателя режимов работы, шунтирующий диод анодом подключен к катоду исполнительного тиристора и неподвижному выводу шунтирующего переменного резистора, движок которого связан с подвижным контактом переключателя режимов работы, третий неподвижный контакт которого соединен с катодом шунтирующего диода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 356631, кл. G 05 О 23/24, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 480061, кл. G 05 D 23/24, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР № 491123, кл. G 05 О 23/19, 1974 (прототип).
/./
ф
n
и,
23
Ujm
гН
IH Zd
/v oS
Z6
In //
IH 8
