Устройство для регулирования температуры

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсиик Социалистических Республик(51)м, Кл,2 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет С 05 В 23/19 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 15.11.79 Бюллетень Ио 42 Дата опублнкования описания 1511.79(71) Заявитель Владимирский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ 25 Изобретение относится к области автоматизации проиэводственных процессов и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для регулирования температу 5 ры в объектах с электросбогревом.Известно устройство двухпозиционного регулирования температуры,содержащее термочувствительный элемент, усилитель и триггер, выход которого подключен к управляющему переходу триггера, параллельно которому включен транзистор, база которого соединена с выходом блокинг-генерато ра 11315 Недостатками такого устройства являются невысокая точность регулирования, в частности значительная амплитуда автоколебаний регулируемого параметра в инерционных объектах управления, а также недостаточная надежность работы устройства, обусловленная тем, что при работе блокинг-генератора в автоколебательном режиме, применяемого для формирования импульса отключения тиристора, возможно совпадение сигнала на включение с сигналом отключен; Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство ля управления мощностью подогрева термостата (2). Это устройство содержит последовательно соединенные термочувствительный элемент, усилитель и усилительа та источник пульсирующего синусоидального,напряжения, подключенный к каскадам формирования импульсов.Работа устройства на инерционных объектах с электрообогревом не обеспечивает достаточной точности регулирования температуры - не позволяет изменять параметры импульсного регулирования в зависимости от инерционности объекта. Целью изобретения является повышение точности устройства при работе в объектах с электрообогревом в области заданного значения регулируемого параметра и надежности работы устройства,Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит ключевой элемент, переменный задающий резцов тор, ЫС-цепь и источник опорното напряжения, причем вьхол КС-пепиподключен ко второму входу дифференциального усилителя, вход черезпоследовательно соединенные задающий переменный резистор и ключевойэлемент - к источнику опорного напряжения, а управляющий вход ключевого.элемента связан с ныходомусилителя мощности.Яа фиг. 1 приведена блок-схемапредлагаемого устройства для регулирования температуры; на фиг. 2 - зависимость длительности включенияимпульсов (кривая Г ), и временивыключения 1 ,(кривая О ) отсигнала рассогласования между заданной и текущей температурой И(5для зоны импульсного регулирования33 С,Устройство для регулирования температуры содержит термочувствительный элемент 1, в качестве которогоиспользуется термопара с электронным потенциометром, в которыйвстроен электрический реостатныйпреобразователь, дифференциальныйусилитель 2, триггер 3, усилительмощности 4, выход которого подключен в цепь управления силового исполнительного элемента 5, в качестве которого используется симистор,например типа ВКДУС - 150, не требующий формирования запирающих им- ЗСпульсов, между выходом усилителя мощности н входом дифференциального усилителя включена схема формированиягибко . обратной связи, обеспечивающая импульсное регулирование в заданной зоне, состоящая из ключевогоэлемента б, который используется дляформирования напряжения гибкойобратной связи и для индикации включения нагревателей. 40Изменение ширины зоны импульсного регулирования (глубина обратнойсвязи) регулируется задающим переленным резистором 7, вследствие изменения постоянной времени гибкой обратной связи, определяемой ВС-цепью8, подключенной к источнику опорного напряжения 9 через ключевойэлемент б, Ширина эоны импульсногорегулирования определяется инерйион -ностью объекта управления и требуемойточностью регулирования.Работа устройства происходитследующим образом.В,момент первоначального включения устройства, если с выхода термочувствительного элемента поступает сигнал рассогласования, значениекоторого превышает зону импульсногорегулирования (например текущая температура меньше заданной), триггер бО3 устанавливается в состояние равновесия, при котором на его выходеобразуется положительный скачок напряжения, усиливается усилителем 4и поступает на управляющий электрод симинора 5, открывая его; через нагрузку течет полный ток. По мере прогрева объекта, Разность между заданным и текущим значением температуры уменьшается, уменьшается и сигнал рассогласования. Когда температура в объекте достигнет границы заданной зоны импульсного регулирования, определяемой постоянной времени ВС-цепи 8 и устанавливаемой изменением сопротивления задающего переменного резистора 7, с выхода усилителя мощности 4 будут поступать положительные импульсы, длительность и частота которых определяется сигналом рассогласования между заданным и текущим значениями температуры, В моменты времени между действиями положительных импульсон симистор закрыт, ток в цепи электронагревателей отсутствует.По мере приближения температуры в объекте к заданной, сигнал рассогласонания уменьшается, уменьшается и длительность действия положительного импульса, т. е. время протекания тока по нагревателю. Когда температуРа в объекте равна заданной, в пределах чувствительности схемы, устанавливается импульсный режим регулирования с постоянной частотой и длительностью управляющих импульсов.Оптимальная ширина зоны импульсного регулирования будет определяться динамическими свойствами объекта управления.Использование в качестве исполнительного элемента симистора, вместо тиристора с отключением, не требует формирования запирающих импульсов, повышает надежность работы устройст,ва.Изменение длительности положительных импульсов управления для шириныо зоны импульсного регулирования 33 С от сигнала рассогласования ь показано на фиг. 2; кривая с 1 - зависимость времени выключения Сньот Ь , кривая Е - зависимость времени включения с (длительность положительных импульсов управления) от ь 1Предлагаемый терморегулятор позволяет значительно повысить точность регулирования и надежность работы по сравнению с известными устройствами.Формула изобретенияУстройство для регулирования температуры, содержащее термочувствительный элемент, подключенный к последовательно соединенным дифференциальному усилителю, триггеру, усилителю. мощности и исполнительп злуфие 2 Составитель Л, ПтенцоваГ. Решетник акто Н. Каменская Тех е, М, Петко Ко ек Заказ 6927/33 Тираж 1015 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035 Москва ЖРа шская наб. , 4 5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 элементу, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержитключевой элемент, переменный задающий резистор, ВС-цепь и источникопорного напряжения, причем выходВС-цепи подключен ко второму входудифференциального усилителя, входчерез последовательно соединенныезадающий переменный резистор и ключевой элемент - к источнику опорного напряжения, а управляющий входключевого элемента связан с выходомусилителя мощности. Источники информации,5 принятые во внимание при экспертизе1. АвТорское свидетельство СССРее 211178 е кл. С 05 Р 23/24, 1968.2. Авторское свидетельство СССР9 371568, кл. С 05 П 23/19, 1973