Устройство для регулирования температуры

Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт. свнд-ву -2) Заявлено 14.06.76 (21) 237265818-21 050 23/24 5 ) 11.присоединением заявк сударстееннын комитетавета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий(088,8) 5) Дата опубликования описания 16.02.78 Авторыпзобзетепия В, П. Дьяконов, С, И. Зиенко и Д. В. Карава моленский филиал Московского ордена Ленин энергетического института(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ Целью изобретенияточности устройства.Г)оставленная цельпредлагаемое устройствпричем последовательндиод и переход эмиттеро зистора подключены к является повышение достигаетсясодержит соединеннь база лавин другой д тем, чтодиоды, е первьш ого тран- иагонали Изобретение относится к устройствам для поддержания и регулирования температуры и может быть использовано в области автоматики и измерительной техники.Известно устройство, в котором для поддержания и регулирования температуры используется характеристика тиристора, определяющая прохождение тока через него при увеличении илп уменьшении сопротивления датчика температуры 11.Однако это устройство не может с достаточно высокой степенью точности поддерживать температуру в объеме печи.Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для регулирования температуры, содержащее датчик температуры, включенный в плечо односмкостного ЙС-моста, одна диагональ которого подключена к параллельно включенным управляющему тиристору и выходу выпрямителя, подклоченного через нагреватель к источнику питания, и блок управления, выполненный в виде релаксационного генератора на лавинном транзисторе 12.Ряд недостатков ограничивает применение этого устройства, Частота питания в нем не синхронизирована с частотой релаксатора, поэтому в цепи нагрузки возможно появление постоянной составляющей, которая возникает нз-за временного сдвига при включении положительной и отрицательной полуволн питающего напряжения. Наихудшим является случай, когда этот сдвиг равен периоду появле ния импульсов релаксатора. В результате, вцепи возникает постоянная составляющая напряжения, что опасно, например, прп включении нагревательного элемента через согласующий трансформатор. Кроме того, рслакса О тор работает все время, пока течет ток черезнагревательный элемент, что приводит к утяжелснию режима работы лавинного транзистора, так как частота его переключения не менее 1 кГц. В известном устройстве используется пропорциональное регулирование, характеризуощесся большим перерегулпрованпем и меньшей точностью поддержания температуры в печи, В предлагаемом регуляторе температуры используется пропорциональное регулирование, прп котором система управления тиристором на лавинном транзисторе следит за изменением угла включения тирпсто3ЯС-моста, а эмиттер лавинного транзистора через второй диод, включенный в противоположном первому направлении, соединен с катодом управляющего тиристора,На чертеже показано предлагаемое устройство, содержащее лавинный транзистор 1, зарядный резистор 2, накопительный конденсатор 3, импульсный трансформатор 4 с первичной 5 и вторичной 6 обмотками. Одноемкостный РС-мост содержит резисторы 7 и 8, датчик температуры 9 и конденсатор 10.Диод 11 защищает термочувствительный элемент от выделения на нем дополнительной мощности, приводящей к его дополнительному подогреву и, в конечном итоге, к уменьшению точности поддержания температуры, Параметрический стабилизатор напряжения включает в себя П-образный РС-фильтр с элементами 12, 13, 14, стабилитрон 15 и диод 16. Управляющий тиристор 17 включен на выход выпрямителя 18. В цепь управляющего электрода тиристора включены защитный диод 19 и ограничивающий резистор 20. Нагреватель 21 последовательно с выпрямителями подключен к источнику питания 22. Диод 23 обеспечивает синхронизацию схемы управления тиристором с частотой сети.Рассмотрим его работу с момента юГ=0. В этом случае конденсатор 10 разряжен, Напряжение на нем равно падению напряжения на эмнттерном переходе лавинного транзистора, диоде 23 и открытом тиристоре 17. Напряжение на резисторе 2, включенном в цепь коллектора, равно напряжению пробоя стабилитрона 15. Лавинный транзистор 1 насыщен, так как его эмиттерный переход открыт. В момент жом=О тиристор 17 закрывается, одновременно с ним закрываются диод 23 и эмиттерный переход транзистора 1, После этого начинается заряд конденсатора 10 через резистор 7 от параметрического стабилизатора напряжения, выполненного на элементах: диоде 16, резисторе 14, конденсаторах 12 и 13 и стабилитроне 15. Заряд конденсатора 10 ограничивается порогом срабатывания лавинного транзистора 1, Это напряжение определяется напряжением пробоя стабилитрона 15, сопротивлениями датчика температуры 9 и сопротивлением резистора 8 и равноРзср Яр. р , рВ момент равенства напряжения на конденсаторе 10 У и У,р лавинный транзистор включается, ранее заряженный конденсатор 3 до напряжения, равного приблизительно напряжению пробоя коллекторного перехода при обрыве эмиттера, разряжается через первичную обмотку 5 импульсного трансфор 5931 10 15 20 25 35 40 45 50 Зо 55 994матора 4, формируя импульс во вторичной обмотке 6 и цени управляющего электрода тиристора 17. Под его действием тиристор включается. Через нагреватель 21 потечет ток. С изменением температуры в объеме печи меняется сопротивление датчика 9, а следовательно, изменится напряжение срабатывания схемы. С ростом температуры сопротивление Я, падает, а сГ возрастает, что приводит к увеличению у 1 гд включения тиристора, Этот угол возрастает до тех пор, пока не достигнет состояния равновесия, при котором мощность, выделяемая в объеме печи, не будет равна мощности, излучаемой ею в окружающую среду.Предложенное устройство обладает высо. кой точностью, кроме того, цепи сравнения и формирования разрядного импульса для запуска тиристора разделены. Это обстоятельство позволяет объединить в одной схеме высоку 1 о чувствительность лавинного транзистора по цепи базы и возможность формирования в коллекторной цепи мощных импульсов. Кроме того, благодаря диоду 23 после включения тиристора 17 лавинный транзистор входит в насыщение. 11 а нем рассеивается небольшая мощность.Использование ЯС-моста на элементах 7, 10, 9 и 8 обеспечивает стабильный порог срабатывания лавинного транзистора. Фор мула изобретения Устройство для регулирования температуры, содержащее датчик температуры, включенный в плечо одноемкостного РС-моста, одна диагональ которого подключена к параллельно включенным управляющему тиристору и выходу выпрямителя, подключенного через нагреватель к источнику питания, и блок управления, выполненный в виде релаксационного генератора на лавинном транзисторе, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит диоды, причем последовательно соединенные первый диод и переход эмиттер - база лавинного транзистора подключены к другой диагонали ЯС-моста, а эмиттер лавинного транзистора через второй диод, включенный в противоположном первому направлении, соединен с катодом управляющего тиристора. И,сточники информации,принятые во внимание прои экспертизе 1. Патент США3571365, кл, Н 05 В 102, 1971.2. Авторское свидетельство467335, кл. 6 05 Р 23 Г 19, 1974.593190 Печь Составитель Техред И Птенцов 1 нхайлов Редактор Шубин Изд Ю Тираж 1109тета Совета Министровбретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 9326 НРегуля тиар аемероттуры ого ком елам из сква, ЖОТ, Загорский филиал ректоры: Л. 1(ртов и 3. Тарасо Подвн носСССР