Система автоматического регулирования температуры Советский патент 1981 года по МПК G05D23/20 

(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИГОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры, используемым преимущественно в электрических печах. По основному авт. св. № 487382 известна система автоматического регулирования темпе ратуры, используемая преимущественно в злектрических печах для регулирования те 4пературного режима печи. Эта система содержит потенциометр с дифференциально-рычажным механизмом установки задания, фазосдангающее уст ршство, формирователь импульсов, катушку икоуктивности и магнитный сердечник, подвижная часть которого соеданена со штоком диф ференциально-рычажного механизма установки задания потенциометра, а на неподвижной части сердечника расположена катушка индукти 8ности, соединенная через фазосдвигающее устройство со входом формирователя импульсов (1. Однако при работе с трансформаторной нагрузкой такая система имеет низкий коэффициент полезного действия (козффициент мощности). Цель изобретения - повышение КПД системы при индуктивной нагрузке. Поставленная цель достигается тем, что система автоматического регулирования температурь содержит также последовательно соединенные второе фазосдвигающее устройство и второй формирователь импульсов, а также третий формирователь импульсов, двуполярный выпрямитель и включенные параллельно оимистору цепи из последовательно сдединенных накопительного конденсатора и тиристорного ключа, управляюоше входы каждого из которых подключены к выходам первого и третьего формирователей импульсов, входы которых объединены, а выход второго формирователя импульсов соединен с управляю1щм входом симистора, причем накопительные конденсаторы включены параллельно выходам двухполярного выпрямителя. На чертеже изображена предлагаемая система автоматического регулирования температуры. Система автоматического регулирования температуры содержит потенциометр 1 с дифференщально-рычажным механизмом установки задания, преобразователь 2 перемещения, первое фазосдвигёюшее устройство 3, симистор 4 в цепи индуктивной нагрузки 5, двуполярный выпрямитель 6, первый формирователь 7 импуль сов, второй 8 и третий 9 формирователи импульсов, второе фазосдвигающее устройство 10, цепи И и 12 из аоследовательно соединенных лакопительных конденсаторов 13 и 14 и таристорных ключей 15 и 16 соответственно; преобразователь 2, состоящий из катушки индуктивности 17 и магнитного сердечника 18, нагреватели электропеш 19, датчик температурь 20. Система работает следующим образом. При включении схемы управления в каждьш полупериод расщиренные импульсы со второго формирователя 8 подаются на управляющий, электрод симистора 4. Симистор 4, включаясь в каждый полупериод, обеспечивает протекание тока через индуктивную нагрузку 5 и нагреватели электропечи 19. Посредством второго фазосдвигающего устройства 10 ocyщectвляeтcя коррекция начального угла включения симисто а 4 с учетом реактивности нагрузки. По мере роста .температуры в объеме электропечи до уровня заданного значения на подвижную часть преобразователя 2 перемещения не воздействует ; сигнал, при этом с выхода фазосдвигающего устройства 3 снимается сигнал, максимально сдвинутый по фазе 160 + 175 электрических градусов относительно напряжения сетьевой последовательности и подается на формирователи 7 и 9 импульсов управления тиристорными ключами 16 и 15 соответственно. В каждьш полупериод включается один из тиристорных ключей 15 и 16, обеспечивая протекание тока разряда одного из накопительных конденсаторов 13 и 14 через симистор 4, в направлении, встречном направлению протекания . тока через него. Причем, время протекания обратного тока через симистор 4 с учетом постоянной времени разрядной цепи должно быть больще времени выключения симистора 4 при максимальном токе через него. Таким образом, в начале каждого полупериода симистор 4 вклю чается, обеспечивая протекание через индуктивную нагрузку 5, и гасится (выключается) в лю бой момент времени внутри каждого полупериода, обеспечив прерывание тока через ин дуктивную нагрузку 5. После выключения симистора 4 избыток энергии заряженных ковденсаторов 13 и 14 сбрасьшается в питающую сеть обеспечивая опережающий характер тока шгрузки И повышение коэффициента мощности, соответственно повьшгение КПД системы электропечь - регулятор. При подходе-температуры в объеме электропечи к уровню заданного значения потенциометр 1 отрабатывает величину сигнала и воздействует на подвижнзто часть преобразрвателя 2 перемещения, так что сдвиг по фазе сигнала на выходе фазосдвигающего устройства 3 уменьшается. Соответственно угол гаше1шя (выключения) симистора 4 возрастает, а угол проводимости падает. Таким образом, в точке заданного значения регулируемой температуры, соответствующей балансу температур, устанавливается оптимальное соотношение угла проводимости и угла гашения симистора 4. Реализагщя предложенного технического решения не усложняет структурную схему системы и обеспечивает повышение коэффициента полезного действия при существенном увеличении коэффициента мощности. Применение системы рационально и практически обязательно при мощностях выше 0,5 кВт. Увеличение коэффициента мощности нагрузки позволяет при существенных номинальных мощностях понижающих трансформаторов снимать с них большую полезную мощность и экономить электроэнергию. Формула изобретения Система автоматического регулирования температуры по авт. св. № 487382, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД системы при индуктивной нагрузке, она содержит последовательно соединенные второе фазосдвигающее устройство и второй формирователь импульсов, а также третий формирователь импульсов, двуполярный вьшрямитель и включенные параллельно симистору цепи из последовательно соединенных накопительного конденсатора и тиристорного ключа, управляющие, входы каждого из которых подключены к выходам первого и третьего формирователей импульсов, входы которых объединены, а выход второго формирователя импульсов соединен с управляющим входом симистора, причем накопительные конденсаторы включены параллельно выходам двуполярного выпрямителя. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 487382, кл. G 05 D 23/20, 1973 (прототип).