Релейное устройство для питания электронагревателя

(54) РЕЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для изменения мощности, выделяемой в нагрузке, например в М(56) Авторское свМ 1455370, кл, НДмитренко.регулирующие умиэдат, 1988, с. У СВИДЕТЕЛЬСТВ н 5 О 182 сс С 05 Г 1/44, 1/66 электронагревателе Сущность изобрет- нич устроиство содержит последовательно соединенные измерительный мост из ерморезистора 8 и резисторов 9-11. компараторы и ключевой элемент 13, элек 1 ронас реватель 2, симистор 1 три стабилитрона 16 18 и выпрямительный мост 15, Для упрощения схемы и повышения надежности работы за счет исключения линии, соединяющей датчик и схему управления, введен контролирующии нагреватель 5, включенный параллельно или последовательно электронагревателю 2, находящийся ц термической связи с термореэистором термочувствительного моста. 1 илИзобретение отссосисся к;слс.ктротехни. ьс и предназндчено для изменения могцногсс 1 выделяемои в ндсрузке нзпример, в элек 1 ронагревателе. Целью изобретения является упрощение схемы и повышение надежности работы за счет исключения линии, соединяющей датчик и схему управления,На чертеже дана схема устройства.Устройство содержит симистор 1, через который электронагреватель 2 с выходными выводами 3, 4 и включенный последовательно контролирующий нагреватель 5, выполненный, например, в виде резистора, подключены к выводам 6, 7 сети переменного тока; измерительный мост, составленный термореэистором 8 и резисторами 9-11, компаратор 12; ключевой элемент 13 в виде транзистора, первый конденсатор 14, диодный мост 15. первый 16. второй 17 и третий 18 стабилитроны, второй конденсатор 19, резисторы 20-22 и диод 23. Терморезистор 8 находится в тепловой связи с контролирующим нагревателем 5, через который проходит ток нагрузки. При этом мощность, рассеиваемая этим электронагревателем, устанавлиьается таким образом, чтобы температурный нагрев его моделировал нагрев объекта регулирования Контролирующий нагреватель 24 может быть включен не только последовательно с электронагревателем 2, но и параллельно ему Но в этом случае изменение выделяемой в нагрузке 2 мощности за счет изменения сопротивления нагревателя (например, из меди или стали) не будет ксмпенсироваться устройством,Работает устройство следующим образом.При подаче напряжения пи 1 ания через последовательную цепь образованную конденсатором 19, стабилитроном 16, встречно включенными стабилитронами 17, 18 и переходом упрдвляющий электрод-катод симистора 1 проходит переменный ток, вызывающий отпирание симистора 1 по силовой цепи и включение электронагревателя 2, До амплитудного значения падения напряжения на стабилитронах 16 и 17 через диод 23 и один из диодов моста 15 эарядится конденсатор фильтра 14, от которого осуществляется питание измерительного моста 8-11, составленного термореэистором 8 и резисторами 9-11, и компаратора 12. Если температура контролирующего нагревателя 5, с которым находится в тепловой связи терморезистор 8, ниже заданной, сопротивление термореэистора 8 велико и, следовательно, большая часть напряжения падает на нем. На резисторах 10 и 11 напря 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 жение питания примерно дели 1 ся пополамСледовательно, если 1 емг 1 ердтурд терморезистора 8 будет ниже заданной, ндпряжение нэ выходе комсдрэторд 12 будет краиненевелико В асом случае транзистор 13 будет заперт и ток ограниченный конденсатором 19, проходи 1 через стабилитроны 16:18и цепь управления симистора 1 При этомсимистор 1 открыт по анодной цепи, и нагрузка 2 включена,Так как ток управления симистором ограничивается конденсатором 18, он опережает анодный ток симисторд на 90электрических градусов, что позволяет надежно отпирать симистор по цепи упрдвления меньшим значениям действующеготока чем постоянным или активным током.Это позволяет уменьшить мощность, потребляемую предлагаемой схемой, Крометого, симистор 1 отпирается в начале каждос о полупериодд сети, и все напряжение сетивыделяется в нагрузке, При этом исключаются радиопомехи в сети.При отпирании симистора 1 одновременно с включением нас рузки 2 проходитток через контролирующий нагреватель 5,Г 1 оследссии нагреегся до температуры вышезаданной, падение напряжения на терморе-.эисторе 8 уменьшится и будет ниже падения напряжения на резисторе 11,следовательно, напряжение на выходе компаратора резко возрастает, Отпираетсяклкчевой элемент - транзистор 13, которыйчерез диодный мост 15 шунтирует последовательно включенные стабилитроны 17 и 18и цепь управления симистора 1. Посколькунапряжение, падающее нд открытом транзисторе 13 и диодах моста 15, меньше напряжения пробоя стабилитронов 17 и 18, товесь ток, протекающий через конденсатор19 и стабилитрон 16, теперь проходит черезшунтирующую стабилитроны 17, 18 и переход катод- управляющии электрод симистора цепь, образованную выпрямительныммостом 15 и транзистором 13, Поэтому симистор 1 закрывается, и нагрузка 2 отключается.Одновременно при переключении компаратора 12 часть потенциала с выхода усилителя через резистор 20 поступает нанеинвертирующий вход, эа счет чего создается зона возврата (дифференциал) междутемпературой включения и отключения устройства.При снижении температуры контролирующего нагревателя 5 (или 24), а вместе сним и изменении температуры электронагревателя 2, на величину эоны возврата произойдет переключение компаратора 12, закроется транзистор 13, отопрется сими1823000 Формула изобретения Релейное устройство для питания электронагревателя, содержащее последовательно соединенное термочувствительный мост с термореэистором, компаратор и ключевой элемент, выводы для подключения электронагревателя и симистор, кроме того, выпрямительный мост, диод, первый стабилитрон, первый и второй конденсаторы, причем первый конденсатор включен паСоставитель Л.ДмитриенкоТехред М,Моргентал Корректор А,ОбРУчар Редактор Т.Иванова Заказ 2180 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 стор 1 и включится нагрузка 2. В дальней шем рабога устройства повторяется,Устройство характеризуется простотой и бесконгактностью схемы и позволяет регулировать мощность, выделяемую в наруэке, в широких пределах без создания радиопомех в сети, Поскольку значение силы тока, протекающего через нагрузку 2 и резистор 5, одинаково, соотношение мощностей, выделяемых в нагрузке 2 и в резисторе 5, остается постоянным независимо от колебаний напряжения в сети, что позволит поддерживать температуру обьекта регулирования с достаточной точностью, При этом если резистор 5 и датчик расположения в корпусе регулирующего устройства, то для его соединения с объектом управления требуется лишь двухпроводная линия. раллельно входам термочувст вительного моста. к первому входу выпрямительного моста и одному иэ выводов ключевого элемента подключен первый вход термочувсг вительного моста, один иэ выводов дляподключения сети соединен с выходным выводом симистора и первым входом выпрямительного моста, другой вывод для подключения сети подключен к одному из 10 выводов второго конденсатора и к свободному выводу для подключения электронагревателя, второй вход выпрямительного моста соединен с управляющим выводом симистора через встречно включенные вто.15 рой и третий стабилитрон, другой вывод второго конденсатора соединен с вторым входом термочувствительного моста через диод и катод третьего стабилитрона, второй выход выпрямительного моста подключен к 20 другому силовому выводу ключевого элемента, о т л и ч а ю щ ее с ятем, что, с целью упрощения и повышения надежности эа счет исключения линии, соединяющей датчик и схему управления, введен конт ролирующий нагреватель, включенный параллельно или последовательно выводам для подключения нагревателя, находящийся в термической связи с терморезистором термочувствительного моста30