Позиционный регулятор температуры

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1)4 С 05 0 23/19 фСйанЕЗе 4 ТЕ Ф,:.,", м;1 фффЛИОТЯК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН строи 3-14 .Автоны и сисетени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Н Д ВТОРСКОМ,/ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Клюев А.С. Двухпозиционные автматические регуляторы и их нака. - М.; Энергия, 1967, рис.Калинчев Э.Л.,Кричевер А,Иматизированные литьевые машитемы управления ими. Обзор, - М,:НИИМаш, 1980, с. 28.(54) ПОЗИЦИОННЫИ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРА -ТУРЫ(57) Изобр е предназначено длярегулирования температуры различных объектов с помощью электронагревателей. Целью изобретения является повы" шение надежности и точности регулирования. Позиционный регулятор температуры содержит тиристорную схему управления током электронагревателя, реле времени, усилитель мощности, контакт теорморегулятора и другие элементы. В процессе регулирования обеспечивается коррекция отклонения температуры выше заданного значения путем изменения на заданное время то" ка в электронагревателе. Настройкой элементов схемы может быть обеспечена любая величина отклонения температуры выше заданного значения незави- Ж симо от интенсивности нагрева, 1 ил.Изобретение относится к автоматическому регулированию и может бытьприменено в системах автоматическогорегулирования температуры с помощьюЭлектронагревателей.Цель изобретения - повышение на"дежности и точности регулирования.На чертеже представлена принципиальная схема позиционного регуляторатемпературы.Позиционный регулятор температурыСодержит контакт 1 терморегулятора,силитель 2 мощности, на выходе котоого включено промежуточное реле 3 самыкающими контактами 4 и 5,. Приключении реле 6 времени происходитсрабатывание его контактов 7 и 8, ари срабатывании реле 9 времени -1 сонтактов 10 и 11, Регулятор такжесодержит тиристоры 12 и 13, динисторы 14 и 15, диоды 16 и 17, конденса-торы 18 и 19 и резисторы 20-22. Регулятор осуществляет регулирование темрературы с помощью электронагревате,ця 23. Усилитель 2 мощности содержиттранзисторы 24 и 25, резисторы 26-28,а также конденсатор 29.Регулятор работает средующим образом. 30В начальный момент отработки управляющего воздействия контакт 1 терЙорегулятора разомкнут и значение температуры значительно ниже заданного значения. В этом состоянии транзистор 24 окрыт и находится в режиме насыщения, Транзистор 25 закрыт, и промежуточное реле 3 находится во Включенном состоянии. Замыкаются кон-. такты 4 и 5 промежуточного реле 3, При замыкании контакта 4 напряжение подается на обмотки реле 6 и 9 времени, При замыкании контакта 5 в начальный момент времени осуществляетеся параллельное включение резисторов 20 и 21.В первый полупериод напряжения питания нагревателя ток по цепи управления проходит через диод 16 и параллельно включенные резисторы 20 и50 21. Конденсатор 19 заряжается до напряжения включения динистора 15. При достижении его динистор 15 пропускает управляюший ток в управляющий пе - реход тиристора 13, который открыва 55 ется, пропуская ток в электронагреватель 23. В следующий полупериод заряжается конденсатор 18 и включается тиристор 12 с помощью динистора 14. Таким образом, через электронагреватель 23 протекает ток в оба полупериода. Фаза токовых импульсов определяется временем зарядки конденсаторов 18 и 19, зависящим от емкости конденсаторов и величины сопротивления параллельно включенных резисторов 20 и 21. Тем самым определяется угол поджигания тиристоров 12 и 13, т.е. средний ток обогрева.По истечении времени выдержкиреле 6 времени размыкается его контакт 8 и замыкается контакт 7. Постоянная времени цепи включения тиристоров 12 и 13 в данном состоянии схемы определяется сопротивлением параллельно включенных резисторов 20 и 22Настройка резисторов осуществляется так, что сопротивление резистора 22больше, чем резистора 21, Поэтому интенсивность нагрева снижается до срабатывания реле 9 времени. Это кратковременное снижение интенсивности нагрева несколько снижает величину перерегулирования в системах прн наличиипереходного запаздывания при одновременном незначительном увеличении времени регулирования.По истечении времени выдержки реле 9 времени, равного (т,+ ), замыкается контакт 10 и размыкается контакт.1. Восстанавливается первоначальное состояние схемы и продолжается интенсивный обогрев объекта. При достижении температурой объекта заданного настройкой терморегулятора значения Я происходит замыкание контакта 1 терморегулятора. Реле 3 шунтируется открытым триодом 25 и отключаетсяПроисходит отключение обмоток реле б и 9 времени и цепей включения резисторов 21 и 22 контактом 5, Поскольку постоянная времени цепи включения тиристоров 12 и 13 в данном состоянии определяется наибольшим сопротивлением отдельно включенного резистора 20, при этом происходит охлаждение объекта с заданнойнастройкой интенсивностью. В связи с запаздыванием в объекте значение температуры увеличивается до некоторого значения Яа затем снижается. Вновьпроисходит включение промежуточного реле 3 и соответственно реле 6 и 9 времени, Начинается интенсивный нагрев на время 1 , а затем в течениеУвремени С между срабатываниями релеб,и 9 времени нагрев со сниженной ин1432478 51015 20 КМ(Р) =-- е1+Т 25 30 подключены соответственно к управляю 35 т0= КВ,(1 - е ),(2) 40 При заданной допустимой величине 4. времени выдержки реле 63 Г КВ 1+ Ог 1 0 1 1 КВ -Е 3 г(4) 50 ду которого подключен контакт термотенсивностью до момента очередного изменения полярности сигнала рассогласования или до срабатывания реле 9 времениВ дальнейшем указанный процесс повторяется, и в системе автоматического регулирования устанавливается устойчивый автоколебательный процесс с амплитудой отклонения температуры ниже заданного значения, равной2 и амплитудой отклонения температуры выше заданного значения, равной Я3Настройкой выдержек реле 6 и 9 времени, а также резисторов 20 и 21 теоретически может быть, обеспечен режим при Яз = О, т.е. при полной коррекции положительной амплитуды авто- колебаний.Если объект управления с достаточной точностью может быть описан передаточной функцией вида где К - коэФ 4 ициент передачи;Т - постоянная времени объекта; С - величина чистого запаздывания в системе регулирования, то определение параметров процесса и параметров настройки регулятора производится следующим образом,В соответствии с (1 ) величина первой нескорректированной положительной амплитуды где В - величина управляющего воэдействия на объект при ин -тенсивном нагреве,Величина отрицательной амплитудылЯг= КВ,(1 - е ). (3) Время выдержки реле 9 Г В г(КВ +1 гВ (КВ -1 г 2 Предлагаемый регулятор наиболее целесообразно использовать в ответственных установках при требовании обеспечения высокого быстродействия и высокой точности, поскольку вне зависимости от величины В, соответственно от времени регулирования, может быть обеспечен процесс с минимальным отклонением температуры выше заданного значения.Если в системе управления, например в схеме усилителя мощности, происходит короткое замыкание или по каким-либо причинам прекращается питание низковольтной части схемы, не происходит аварийного охлаждения объекта, поскольку продолжается обогрев объекта эа счет постоянного подключения резистора 20. Это обеспечивает повышение надежности системы регулирования с использованием предлагаемого регулятора. Формула изобретения Позиционный регулятор температуры,содержащий первый и второй тиристоры,подключенные к первой шине сети соответственно минусовым и плюсовым входая, первый конденсатор, подключенный первой обкладкой к шине питания,второй обклядкои 1 плюсовому Входупервого динистора и кминусовому входу первого диода, первый резистор,подключенный первым контактом к первой обкладке второго конденсатора, кминусовому входу второго диода и кплюсовому входу второго динистора,выходы первого и второго динисторов щим входам первого и второго тиристоров, плюсовой вход первого диода подключен к шине питания, плюсовые входы первого тиристора и второго диода,минусовой вход второго тиристора ивторая обкладка второго конденсатораподключены к выходу регулятора, соединенному через электронагреватель совторой шиной сети, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности регулирования, дополнительно содержит промежуточное реле, два резистора, два реле времени и усилитель мощности, к вхорегулятора, а к выходу - промежуточное реле, первый контакт которого включен в цепь питания обмоток первого и второго реле времени, вторая обкладка первого конденсатора подключена через последовательно включенныевторой контакт промежуточного реле,замыкающий контакт первого реле времени и размыкающий контакт второго5132478 бреле времени к первому контакту вто- ни к первому контакту третьего резисрого резистора, вторая обкладка пер- тора, вторые контакты второго и тревого конденсатора подключена к вто - тьего резисторов подключены к первой рому контакту первого резистора и че- обкладке второго конденсатора, замы 5рез последовательно включенные вто- кающий контакт второго реле времени рой контакт промежуточного реле, раз- включен параллельно размыкающему конмыкающий контакт первого реле време- такту первого реле времени. В.Шехтель к Корректор Г.Решетник Сост авител Техред И,Д актор ИГорна аз 5439/4 Подписное 1 итета ССС ВН ударственно открытий ая наб д. 4/ по делам изобретении13035, Москва, Ж, Рауш од, ул. Проектна оизводственно"полиграфическое предприятие, г