Пропорциональный регулятор темпе-ратуры

ОП ИИЗОБРЕТЕН И Я79469 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 02,11.78 (21) 2680116/18-24) М.хл.з 6 05 Р 23/19 рисоединением заявки сударстееиныи комите) Дата опубликования описания 2.О 2.8(71) Заявите ОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ Недостатком этого регулятора являются колебания температуры вблизи установившегося значения из-за дискретного изменения мощности в исполнительном элементе.Цель изобретения - повышение точности работы регулятора.С этой целью в предлагаемый регулятор введены последовательно соединенные формирователь трапецеидальных импульсов, входом связанный с выходом выпрямителя, амплитудный модулятор и интегратор, выход которого соединен е входом порогового элемента. Причем ко второму входу модулятора подключен выход элемента сравнения. На фиг. 1 преная электрическаягературы: на фнг.мы его работы,Пропорциональтуры содержит.тррующий элементмент 3, масштабмитель 5, формиржения з, элементтель трапецеидальт.дный модуляторговый элемент 11,. дстав схем2 -на функциональрегулятора темеменные диаграмИзобретение относится к технике регулирования физических величин, в частностик регулированию температуры нагревательных элементов,Известен пропорциональный импульсныйрегулятор температуры 1), содержащийвыпрямительное устройство, измерительныймост, блокинг-генератор, термистор, генератор пилообразного напряжения, импульсный усилитель и тиристор, регулирующий 1 Омощность в нагрузке.Недостатком этого регулятора являетсято, что сигнал имеет импульсный характер,вследствие чего изменение мощности в нагрузке также носит дискретный характер. 15Наибольшее близким техническим решением к изобретению является пропорциональный регулятор температуры 2), содержащий последовательно соединенныетрансформатор, коммутирующий элемент и 20исполнительный элемент, последовательносоединенные выпрямитель, входом связанный с выходом трансформатора, формирователь опорного напряжения и элементсравнения, ко второму входу которого подключен через масштабирующий блок входисполнительного элемента, а также пороговый элемент, выход которого связан с управляющим входом коммутирующего элемента. 30 ный регулятор темпераансформатор 1, коммути, исполнительный элерующий блок 4, выпряователь опорного напрясравнения 7, формнрованых импульсов 8, ампли, интегратор 10 пороВыход трансформатора 1 соединен с входом выпрямителя 5 и одним из входов коммутирующего элемента 2, выходрого соединен со входом исполнительного элемента 8 и входом масштабирующего 5 блока 4, выход масштабирующего блока 4 подсоединен к первому входу элемента сравнения 7, второй вход которого соединен с выходом формирователя опорного напряжения 6, вход формирователя опорного 10 напряжения 6 соединен с выходом выпрямителя 5.Формирователь 8, модулятор 9, интегратор 10 и пороговый элемент 11 соединены последовательно, причем выход порогового элемента 11 соединен с управляющим входом коммутирующего элемента 2, вход формирователя 8 соединен с выходом выпрямителя 5, выход элемента сравнения 7 подключен ко второму входу модулятора 9. 20На фиг. 2 приняты следующие обозначения;Уфр - напряжение на выходе формирователя 8;С/ - напряжение на интеграторе 9; 25 0 - напряжение формирователя 6;ЛУ - напряжение рассогласования, поступающее на вход интегратора; Уц(1)(1- сигнал на выходе пороговогоэлемента 11; 30 О.,р - напряжение на нагрузке;рь срг - фазовые углы открывания коммутирующего элемента,Пропорциональный регулятор температуры работает следующим образом.С трансформатора 1 переменное напряжение поступает на коммутирующий элемент 2 и далее на нагрузку (исполнительный элемент 3). Одновременно это напря жение поступает на выпрямитель 5. Выпрямленное напряжение через формирователь 6 поступает на один из входов элемента сравнения 7.На второй вход элемента сравненеия 7 45 подается отфильтрованное постоянное напряжение с масштабирующего блока 4, пропорциональное напряжение на исполнительном элементе 3. Для обеспечения регулировки температуры исполнительного эле мента 3 напряжение с коммутирующегО элемента 2 подается на элемент сравнения 7 через масштабирующий блок 4.На выходе элемента сравнения 7 выра батывается постоянное напряжение рассогласования, пропорциональное отклонению выходного напряжения от заданного (опорного уровня).Напряжение рассогласования поступает 60 на первый вход модулятора 9, на второй вход которого подается трапецеидальное напряжение, получаемое с помощью формирователя 8 из выпрямлецнбго напряжения.65 На выходе модулятора возникают трапецецдальные импульсы, амплитуда которых обратно пропорциональна регулируемой величине.Эти импульсы поступают на интегратор 10, постоянная времени которого равна (приблцзительно) полупсриоду напряжения питания устройства. Увеличение напряжения на интеграторе до определенного уровня приводит к срабатыванию порогового элемента 11, вызывает открывание коммутирующего элемента 2, что происходит при переходе напряжения питания через нуль.Устройство работает следующим образом.При изменении (уменьшении) выходного напряжения на нагрузке, вызванного изменением нагрузки или питающего напряжения, разностный сигнал поступает на модулятор 9, с выхода которого импульсы трапецеидальной формы передаются на интегратор 10.Напряжение на интеграторе 10 изменяется по закону, близкому к экспоненциальному,Поскольку постоянная интегрирования т неизменная, а напряжение на выходе модулятора 9 изменится с У, до У, а время интегрирования изменится с 1, до 1,Соответственно изменится время срабатывания порогового элемента 11, что вызовет изменение (уменьшение) фазового угла открывания коммутирующего элемента 2.При этом ключ будет открыт большую часть полупериода и, следовательно, выходное напряжение (среднее) увеличится.Лналогично происходит процесс при увеличении выходного напряжения.Таким образом, предложенный регулятор позволяет повысить точность регулирования температуры за счет стабилизации выходного напряжения, вызванной изменением нагрузки или питающего напряжения.Формула изобретенияПропорциональный регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные трансформатор, коммутирующий элемент и исполнительный элемент, последовательно соединенные выпрямитель, входом связанный с выходом трансформатора, формирователь опорного напряжения и элемент сравнения, ко второму входу которого подключен через масштабирующий блок вход исполнительного элемента, а также пороговый элемент, выход которого связан с управляющим входом коммутирующего элемента, о т л ич а ю щи йс я тем, что, с целью повышенияточности работы регулятора, он содержит последовательно соединенные формирователь трапецеидальных импульсов, входом связанный с выходом выпрямителя, амплитудный модулятор и интегратор, выход которого соединен со входом порогового элемента, причем ко второму входу модулятора подключен выход элемента сравнения,Источники информации, принятые вовнимание ирн экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССР 5 Мо 226322, кл. б О 5 0 23/24, 1967.2. Авторское свидетельство СССРМ 491123, кл. 6 05 Р 23/19, 1974 (прототип).Составитель В. Толчинскийредактор Л, утехина Техред А. Камыюннкова Корректор С. Фай ип. Харьк, фнл. пред, Патент Заказ 1/6 НПО По 129 Изд. Ъое 131 к Государстненного комитет11 3035, Москва, ЖТираж 951ССР по делам изоб аугпская наб., д. 4/о Подписное ний и открытий