Устройство для регулирования температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН ЯО,ао 4 б 05 Р 23 9 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ный институ Гребне оцкий тво СС /19, 19 ние у х авт устрии с. 42 -равляемых матики наМИСИ 47. РОВАся к автоматике, м для регулироГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельс1072015, кл. б 05 0 23Будяков В. П, Применепереключателей в системапредприятиях стройиндим. Куйбышева, М., 1986,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относитв частности к устройства вания температуры. Устроиство содержит последовательно соединенные первый элемент И 5, формирователь 6 импульсов и тиристорный элемент 7 с нагревателем 8, управляемый по сигналу блока 4 синхронизации с нулем сети переменного тока и сигналу, формируемому задатчиком 10 периода импульсов и задатчиком 12 длительности импульсов, и обеспечивает снижение времени выхода на режим за счет наличия второго элемента И 9, включенного на первом входе задатчика 12 длительности импульсов, на второй вход которого подается сигнал с термочувствительного 16 резистивного делителя. Выходной сигнал задатчика через 1 х 5-триггер 11, тактируемый датчиком периода, управляет работой тиристорного элемента 7, при этом задатчик дли тельности импульсов содержит ключ, нуль- орган и интегратор. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.20 25 30 35 40 45 50 55 1Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам автоматического регулирования температуры.Цель изобретения - сокращение времени выхода на режим.На фиг. 1 приведена схема предложенного устройства; на фиг, 2 - кривая выхода устройства на режим.Устройство содержит шины 1 и 2 сети переменного тока, блок 3 питания, блок 4 синхронизации 4, первый элемент И 5, формирователь 6 импульсов, тиристорный элемент 7, нагреватель 8, второй элемент И 9, задатчик 10 периода импульсов, КЯ-триггер 11, задатчик 12 длительности импульсов, содержащий ключ 13, нуль. орган 14, интегратор 15, термочувствительный резистивный делитель 16, блок 4 синхронизации содер. жит трансформатор 17, выпрямительный мост 18, резистор 19, диодный оптрон 20, переменный резистор 21, триггер Шмидта 22.Устройство работает следующим образом.Блок синхронизации 4 формирует импульсы, соответствующие моменту перехода напряжения сети переменного тока через ноль.Эти импульсы перекрывают нулевой момент времени. За счет введения элементов 17 - 22, длительность этих импульсов может быть изменена в широких пределах. Этого можно достичь как за счет изменения значения сопротивлений 19 и 21, так и за счет изменения коэффициента трансформации трансформатора 17 путем изменения числа витков выходной обмотки. Импульсы синхронизации могут попасть на вход формирователя 6 импульсов, который представляет собой усилитель мощности с потенциальной или трансформаторной связью с тиристорным элементом 7 только при наличии разрешающего сигнала на втором входе первого элемента И 5, Под воздействием импульсов управления, сформированных на выходе формирователя 6 в результате воздействия синхроимпульсов, тиристорный элемент 7 обеспечивает коммутацию нагревателя в нулевые моменты времени. Наличие сигналов синхронизации с перекрытием нулевого момента предохраняет коммутируемую цепь от бросков тока как в момент отпирания тиристора, так и в момент его запирания.Сигнал разрешения на втором входе первого элемента И 5 формируется триггером 11, управляемым задатчиком 12. Он определяет длительность по времени, в течение которого на втором входе элемента И 5 действует сигнал разрешения. В начальный момент времени (момент включения схемы) осушествляется установка всех элементов и узлов схемы в исходное нулевое состояние (цепи установки схемы в нулевое состояние на фиг. 1 не показаны). В результате этого триггер 11 устанавливается в нулевое состояние, что приводит к подаче на 2вторые входы элементов И 5, 9 разрешающего сигнала высокого уровня. В результате импульсы синхронизации начинают проходить на вход тиристорного элемента 7 и на вход задатчика 12. С момента включения импульсы синхронизации с выхода блока 4 подаются на вход задатчика 10 периода. Последний представляет собой счетчик на определенное количество импульсов. Время его заполнения. и определяет задаваемый период. Он определяется емкостью М счетчика 10 частотой синхроимпульсов Гс блока 4, которая в данном случае равна удвоенной частоте сети переменного тока. В соответствии с этим период Т равен После его полного заполнения на его выходе формируется сигнал высокого уровня, который переводит триггер 11 в нулевое состояние и возвращает задатчик 12 длительности также в нулевое состояние. После полного заполнения задатчик 10 по цепи внутренней связи (на фиг. 1 не показано) возвращается в исходное состояние и цикл работы схемы повторяется. Задатчик 2 обеспечивает получение сигнала управления с длительностью, пропорциональной входному воздействую х. С целью получения возможности регулирования длительности управляющего сигнала в широких пределах задатчик 12 характеризуется переменным коэффициентом заполнения (счета) Х пропорциональным входному воздействию х, реализоа ван на основе нуль-органа 14, интегратора 15, ключа 13, Время управления 1 определяется в соответствии с соотношением 1 = - " = ах.сДлительность управления может изменяться в широких пределах от нуля до значения большего периода Т. В первом случае триггер 11 находится все время в единичном положении, так как с выхода нуль- органа 14 поступают сигналы высокого уровня практически с частотой импульсов синхронизации, т.е. сигнал на выходе интегратора 15 при поступлении первого импульса синхронизации становится больше сигнала, снимаемого с выхода термочувствительного делителя 16. Во втором случае триггер 11 все время находится в состоянии ноль, так как при большом уровне входного сигнала х коэффициент пересчета Мстановится также большим, и сигнал на выходе интегратора за период Т не успевает достигнуть уровня порога срабатывания нуль-органа 4. Г 1 ри постоянно открытом триггере 11 на втором входе элемента 11 5 постоянно присутствует сигнал разрешения, который и позволяет синхроимпульсам постоянно проходить через формирователь 6 на управляющий электрод тиристорного элемента . От 13631 б 73даваемая могцность в нагрузке может бытьвыражена в обшем случае в вие1 в. ахР= Р".что отражено на фиг, 2 с помо:цью графика 2.Значение х-,; означает условие, при которомдлительность 1 ц становится разнои или оольшей Т. Значение Ракс определяет мощность,отдаваемую в нагрузку в течение половиныпериода питающего напряжения.Для известного устройства длительностьвремени управления может быть представлена в виде1= 1 о+ 1.= а+Ьха период в видеТ= 1+ 1= а+ Ьх+ с,откуда отдаваемая мощность может бытьвыражена в видеа+ ЬхР= РсасР/кси представлена с помощью графика 1 на фиг. 2. Из графика и выражения следует, что при сигнале Х= 0 осушествляется отдача в нагрузку минимальной мощности Р. Г 1 ри максимальном сигнале максимальну.о мощность в нагрузке получить невозможно. Последнее определяется принципом работы использованного устройства для полученияи Т. Использование изобретения сокрашает время выхода на режим. Из представленных графиков следует, что предлагаемое устройство характеризуется большим быстродействием при больших входных сигналах (за счет большей отдаваемой мощности), большим диапазоном регулирования могцности в нагрузке, больц;ей линейностью передаточной характеристики.Формула изобретения1. Устройство для регулирования температуры, содержашее термочувствительный резисторный делитель напряжения, последовательно соединенные первый элемент И, формирова гель импульсов и тиристор/,:.й элемент, а также блок питания, нагреватель, блок синхронизации, задатчик периода импульсов и задатчик длительносги импульсов, причем нагреватель включен последовательно с тиристорным элементом в сеть переменного тока, шины которой подключены к входам блока синхронизации выход которого подключен к одному из входов первого элемента И, а входы термочузствительного резисторного делителя напряж; ния соединены с выходами блока питания, отличающееся тем, что, с целью сокрашения времени выхода на режим, устрой ство содержит второй элемент И и К 5-триггер, причем выход блока синхронизации подключен к входу задатчика периода импульсов и одному из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с выходом КЬ-триггера и дрчгим входом первого элемента И, выход второго элемента И соединен с первым входом задатчика длительности импульсов, выход которого подключен к Ь-входу КЬ-триггера, соединенного К-входом с выходом задатчика периода им пульсов и управляющим входом задатчикадлительности импульсов, второй вход которого подключен к выходу термочувствительного делителя напряжения, при этом задатчик длительности импульсов содержит нуль- орган, интегратор и ключ, вход которого подключен к управляющему входу задатчика длительности импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с входами интегратора и одним из входов нуль-органа, другой вход нуль-органа подключен к выходам интегратора и ключа, а выход нуль-органа подсоединен к вь 1 ходу задатчика длительности импульсов, а задатчик периода импульсов выполнен в виде счетчика.2. Устройство по и. 1, отличающееся ,с 5тем, что 6 лок синхронизации содержит последовательно соединенные транформатор, выпрямительный мост, резистор и диодный оптрон, а также переменный резистор и триггер Ш мидта, причем фотодиод диодного оптрона образует с переменным резисто ром делитель напряжения, входы которогоподключены к выходам блока питания, а выход - к входу триггера Шмидта, выход которого соединен с выходом блока синхронизации, входами блока являются входы трансформатора.