Регулятор Советский патент 1981 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к автоматике и предназначено для широтноимпульсного регулирования температуры, давления, уровня различных жидкостей и материалов при помощи маломощных контактных датчиков , например , температуры, давления и др. ртутных термоконтакторов, герконов и т.п. Известен регулятор , содержащий исполнительный аппарат , подключенный к сети переменного тока через тиристор с контактными датчиками в цепи управления , и источник питания посто янного напряжения ОВ известной схеме для нормального функционирования требуются блок-контакты испольнительного реле, что сни жает надежность работы регулятора, поскольку при малых напряжениях, используемых в цепи управления тиристора, контакты реле ненадежны в рабо те, В некоторых испольнительных аппаратах, например тяговых электромагнитах, клапанах и т.д., блок-контакты отсутствуют, что вынуждает применять в схеме дополнительно промежуточные реле с контактами. Наиболее близким техническим решением к изобретению является регулятор , содержащий делители напряжения , усилительно-преобразовательный блок, триггер, коммутатор, источник питания и электродвигатель, а также интегрирующие RC-контуры, входы одних из которых к выходам делителей напряжения, а выходы - ко входу усилительно-преобразовательного блока , который через другие RC-контуры соединен со входами триггера, подключенного к коммутатору, выходы которого подключены к источнику питания через обмотки исполнительного электродвигателя 2. Однако в регуляторе содержится специальная схема с интегрирующим RCконтуром, подключенным к источнику 3 питания, что усложняет схему и снижает надежность ее работы. Цель изобретения - повышение надежности работы. Для достижения этой цели регулято содержит контактный датчик температу ры ,источник постоянного напряжения, последовательно соединенные интегрирующие RC-цепь, пороговый элемент, тиристор, симистор и исполнительный элемент, последовательно соединенные коммутирующий конденсатор и ограничительный резистор, подключенные меж ду анодом тиристора и источником питания, а также коммутирующий диод, анод которого подключен ко входу порогового элемента, причем точка соединения коммутирующего конденсатора и ограничительного резистора соединена с катодом коммутирующего диода и первым выводом контактного датчика температуры, второй вывод которо го связан с катодом тиристора. На чертеже представлена схема регулятора. Регулятор содержит исполнительный элемент ( аппарат )1, например,магни ный пускатель, подключенный к сети переменного тока клеммы 2 и 3 через симистор 4 с контактным датчи- ком температуры-5 в цепи управления, источник постоянного напряжения 6, образованный диодом 7, стабилитроном 8 и конденсатором фильтра 9, тиристор 1 О , коммутирующий конденсатор 11, ограничительный резистор 12 резисторы 13 и 14, коммутирующий дио 15 и времязадающий RC-контур 1Ь,17, установленный на входе порогового Элемента, например однопереходиого транзистора 18. Работа регулятора рассмотрена в случае применения в нем ртутно1 О термоконтактного датчика температур 5, однако принцип его работь не изм нится и в случае применения в нем, например, магнито-управляемых (герконных) датчиков давления, уровня положения и т.п. Регулятор работает следующим обр зом,. При включении регулятора в сеть через диод 7 до напряжения на стабилитроне 8 заряжается конденсато фильтра 9- Когда температура объек та регулирования ниже предельного значения контакты 5 датчика разомкнуты, тиристор 10 запертой до потенциала на его аноде, равном напряжению на плюсовом выводе конденсатора фильтра 9 , через промежуток катодуправляющий электрод симистора резистор 14 и резистор 16 интегрирующей RC-цепи начинает- заряжаться ее конденсатор 17.Как только через определенный интервал времени конденсатор 17 зарядится до напряжения отпирания однопереходного транзистора 18, транзистор отпирается, и через него на резистор 19 разряжается конденсатор 17, Под действием импульса напряжения, падающего на резисторе 17, отпирается тиристор 10, удерживающийся в открытом состоянии за счет постоянного тока , протекающего через промежуток катод - управляющий электрод симистора 4, резистор lA м тиристор 10 под действием напряжения но конденсаторе фильтра 3. При этом отпирается симистор 4 ивключается исполнительный аппарат 1, изменяющий подачу теплоносителя к объекту регулирования. При зарядке конденсатора 17 RC-цепи коммутирующий диод 15 заперт напряжением источника постоянного тока, к которому он подключен через ограничительный резистор 1Z.После отпирания тиристора 10 заряд конденсатора 17 не происходит, так как потенциал на аноде тиристора снижается до величины, определяемой падением напряжения на открытом тиристоре. Через ограничительный резистор 12 и открытый тиристор 10 заряжается коммутирующий конденсатор 1 1, Когда регулируемая температура достигает предельного значения , и контакты 5 датчика замыкаются , тиристор 10 за счет подключения к его анодкатоду отрицательно заряженного коммутирующего конденсатора 11 запирается. Симистор закрывается и исполнительный аппарат 1 находится в отключенном состоянии до размыкания контактов датчика.5- Так как пока он замкнут, коммутирующий диод 15 отперт, и конденсатор 17 через него и контакты датчика 5 разряжается на резистор 13. Дальнейшая работа регулятора повторяется . Длительность задержки на включение исполнительного аппарата может изменяться в широких пределах при помощи переменного резистора 16. В качестве порогового элемента в регуляторе могут быть использованы двухтранзисторт 5 ные аналоги однопереходного транзистора, динисторы и др. Таким образом, получается задержка на включение исполнительного аппа рата 1, и,следовательно , обеспечивае ся широтно-импульсный закон регулирования , резко уменьшая число срабатываний исполнительного аппарата. Схема регулятора характеризуется простотой и высокой надежностью работы, в ней отсутствуют контакты реле, что позволяет применить на ее выходе такие бесконтактные исполнительные устройства автоматики как электромагниты, двухфазные электродвигатели и др. В сочетании с датчиками давления, уровня жидких и сыпучих сред и т.п. .регулятор найдет при менение для стабилизации давления , уровня сред и др. величин. Формула изобретения Регулятор, содержащий контактный датчик температуры , источник постоян 36 ного напряжения.последовательно соединенные интегрирующую RC-цепь, пороговый элемент,тиристор, симистор и исполнительный элемент, последовательно соединенные коммутирующий конденсатор и ограничительный резистор, подключенные между анодом тиристора и источником питания, а также коммутирующий диод , анод которого ко входу порогового элемента .отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, точка соединения коммутирующего конденсатора и ограничительного резистора соединена с катодом коммутирующего диода и первым выводом контактного датчика температуры, второй вывод которого связан с катодом тиристора. Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 610077, кл. G 05 О 23/19 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 601676, кл. G 05 D 23/19, 197 (прототип).