Устройство для регулирования температуры

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 80144 05023/ 834 ЕНИ ЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ циальное изическо яко ермода. И.ф СССР 1978.СССР 1979. К раз менно ления ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7 1) Государственное спеконструкторское бюро теплого приборостроения(56) Вайнер А.Л. Каскадныеэлектрические источники хоСов. радио, 1976, с. 13.Авторское свидетельствоУ 752262, кл. 6 05 Р 23/19Авторское свидетельствоР 842745, кл. С 05 П 23/19 Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры, в частности к устройствам, обеспечивающим нагрев и охлаждение различных объектов при помощи термобатареи.Целью изобретения является повыше ние КПД.На чертеже приведена схема устрой ства.Устройство содержит датчик 1 температуры, задатчик 2 температуры, дифференцйальный усилитель 3, нуль- орган 4, релейный элемент 5, элемент выделения модуля 6, регулятор 7, широтно-импульсный модулятор 8, усилитель 9 мощности, источник 10,питания, группы размыкающих и замыкающих(57) Изобретение относится ктехнике регулирования температуры при помощи каскадных термобатарей и, обеспечивает повьппение КПД устройства,содержащего последовательно соединенные дифференциальный усилитель, ковходам которого годключены датчик изадатчик температуры, нуль-орган ирелейный элемент, и также последовательно соединенные элемент выделениямодуля, регулятор, широтно-импульсныймодулятор и усилитель мощности, к выходу которого через группы размыкаю"щих и замыкакюцих контактов релейногоэлемента подключены последовательнопараллельно секции термобатареи.1 ил. контактов 11-14 релейного элемента 5 термобатарею 15, состоящую из двух секций 16, 17 в простейшем случае.Устройство работает следующим образом.При помощи задатчика температуры 2 производится установка эталонной величины регулируемого параметра - температуры статирования - на одном из входов дифференциального усилителя 3. На второй вход усилителя 3 подается сигнал с датчика 1 (например - терморезиетора). Сигнал рассогласования (датчика 1 и задатчика 2 температуры), усиленный в при помощи усилителя 3, одновре подается на входы элемента выде8 = 40 С аоЕ зкс,455,-0,02,3 144834модуля 6 элемента выделения абсолютной величины сигнала) и нуль-органа4. На элементе выделения модуля 6выделяется модуль (абсолютная .вели 5чина) сигнала рассогласования. Преобразованный сигнал с выхода элементавыделения модуля 6 поступает на входрегулятора 7, где формируется законрегулирования, С выхода регулятора 7сигнал поступает на вход широтно-импульсного модулятора 8, который вы"рабатывает импульсы постоянной амплитуды и с длительностью, зависящей отвеличины выходного сигнала регулятора 7. Сигнал с выхода широтно-импульсного модулятора 8 поступает наусилитель мощности 9, на выходе которого через группы контактов 11-14 релейного элемента 5 включены секции16 и 1 7 термобатареи 15, причем приохлаждении части 16 и 17 термобатареивключены параллельно через размыкающие контакты групп контактов 11-14,а при нагреве - последовательно через замыкающие контакты тех же группконтактов. Питание на термобатареюподается от источника 10. Коммутацией групп контактов 11-14 управляетнуль-орган 4, переключение которого упроисходит в момент отсутствия токачерез термобатарею и релейный элемент 5. При этом происходит также изменение полярности тока через термобатарею.,35Устройство применяется для термостатирования небольших объектов вшироком диапазоне температур, например +50 С при окружакнцей темпераотуре 10-35 С. Таким образом, при охлаждении надо преодолеть температурный перепад 8 = 60 - 85 С, а при нагреове всего 15-40 С. В режиме охлаждения термобатарея работает как тепловой насос., перекачивая тепло с болеенизкого температурного уровня (мионус 50 С) на более высокий в окружающую среду (10-35 С, затрачивая приэтом энергию постоянного тока.В режиме нагрева сбрасываемое тепло поступает на объект термостатирования в результате изменения полярности тока через термобатарею.Холодильный коэффициент зависитот температурного перепада по спаям.55Так при перепаде: 14Таким образом, электрическая мощность, необходимая для термостатирования объекта при температуре минус 50 С,. составляетОоИ4 у(Вт);И = 50.Электрическая мощность, необходимая для термостатирования объекта при температуре 50 С, составляетоООо04Энергопотребление в режимах охлаждения и нагрева может отличаться в 20 раз. Поэтому простой реверс тока в каскадных термобатареях недопустим.Предлагаемое устройство позволяет с помощью коммутации частей термобатареи изменять мощность потребления термобатареи в режиме нагрева и охлаждения, питающейся от одного источника, что повьппает КПД.Формула изобретенияУстройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, последовательно соединенные дифференциальный усилитель, нуль-орган и релейный элемент, последовательно соединенные регулятор. широтно-импульсный модулятор и усилитель мощности, а также источник питания и термобатарею, разделенную на секции, о т л и ч а:ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, устройство содержит элемент выделения модуля, а релейный элемент содержит группы раэмыкающих и замыкающих контактов, причем число групп контактов релейного элемента в два раза больше числа секций термобатареи, каждая из которых через размыкающие контакты соответствующих групп контактов соединена одноименными выводами с выходом усилителя мощности и выходом источника питания соответственно, замыкающие контакты каждой группы контактов, связанной с разноименными выводами соответствующих секций термобатареи, соединены последовательно, кроме замыкающих контактов, связан ных с разноименными выводами первой и последней секций термобатареи, соеПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,0 диненных соответственно с выходомусилителя мощности и выходом источника питания, элемент выделения модуля Заказ 708 .Тираж 788 НИИПИ Государственного комитета по иэ 13035, Москва, Ж, Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССская наб., д. 4/5