Пропорциональный регулятор температуры

(5 )М. Кл. С, 05 Р 23/19 Гюеударстненный камнтет но делам нзойретеннй н отнрытнй(088,8) Дата опубликования описания 02.02.82(72) Авторы изобретен М, Г. Вердиев и В, В. Озеров Дагестанский политехнический инстит(54) ПРОПОРБИОНАЛЬНЫЙ РЕГУ Р ТЕМПЕРЛТУРЬ числа полупериодо через нагрузку за жуток времени, о костью периода п ния Г 13 в тока, пропускаемого ,фиксированный промепределяемый длительлообразного напряжерапообъе точия пла пери м, ч пера енные ульИзобретение относится к теплотехник. ческому приборостроению и может быть использовано при разработке точных регуляторов температуры для объектов с малой тепловой инерционностью.По основному авт, св.491123иэьестен регулятор, который содержит датчик температуры, соединенный через УПТ со входом нуль-органа, регулирующий элемент, подключенный к нагревате 1 О лю, генератор пилообразного напряжения и последовательно соединенные формирователь синхрониэирующих импульсов, элемент совпадения и формирователь импульсов управления, выход которого подключенко входу регулирующего элемента, а выход генератора пилообразного напряжения подсоединен ко второму входу нуль-органа, выход которого подключен ко второму входу элемента совпадения. В данном случае коммутация происходит только при переходе сетевого напряжения через ноль, а пропорциональное регулирование осушествляется за счет изменения целого С увеличением длительности дан периода повышается плавность регул вания, но, вместе с тем, растет вел а пульсации температуры.Достижение компромиса этими фактоми становится все более затруднительны мере снижения тепловой инерционностикта, расширения температурного диапазона и повышения требований к точности регулирования.Бель изобретения - повышениености регулятора за счет улучшенности регулирования без удлиненияпилообразного напряжения.и расшобласти применения,Указанная цель достигается тев пропорциональный регулятор темры вводится последовательно соедК 5 -триггер, интегратор, вторые3 902 :;Гпп, форм прова тел ь импул ьс ов утравления ц регулирунтший элемент, ири ем первый и второй входы К Я -триггера связаны со зторыми выходами соответственно перво- ГО цупь-отгана и формирователя С;ицхротизцвуюших импульсов. Тем самым в реГулятор вводится ВспомОГатсхьный ьла ЛОМОщИЫЙ Кацад рогуптцЭОВацця ТЕ.,ПЕра- ТУРЫ, ПОЗВОЛЯЭЦ 1 15;ЕЧЕпЕ ПЕРИОДа цилообэазцОГО цап 1 эякения созтат пебохтьцтой допоитп 1 ОхЬпыЙ 1 еххст 301 1 поток компенсирующий разци 1 Г меэкду требуопмоя и 110 ЭППО Обеспоиттае"ыъ Оснй 3" 1 п,т М ИПГР )В ТЕЛЕ ТЕ ИХ 0 Вьт, ИО ТОКЕ т , )аслот ттГЕТельцЙ 1 агоеватехь ь )Яде слэтчаев удобчее питать от ахот.отццот.о ИС ТО"ЕИКП НОС ТОЯ 1 ПОЕ 0 ТЭК 3, Ит.:ОПлЗття 5 КттИЭСТ 30 РЭГУЛИРУтОЩЕГО ЗЛЕМЕЦта рапзистор в клОчепом режиме, Б этом случае обтций тепловой поток, оходимый к объекту может регулироваться бс,з всякОЙ диск 1 эетеости, От ндЯ до Канал плавного регулирования работает следующим образом.При срабатывании нуль-органа 3 перепадом его выходного напряжения запускается триггер 10. Возврат его в исход 5 й цое состояние осуществляется ближайшимсинхроимпудьсом от формирователя 5.Этот сигнал (фиг. 2) поступает на интегратор 11. Уровни входного сигналадолжны, быть подобраны так, чтобы скорость нарастания его выходного напряжения была во столько раз больше скорости спада, во сколько раз мощностьнагревателя 9 больше моИности .тгрРмттксимахц:НОГО значения, ЭП ТИ Мал Ьца я М ОПП 10 С ТЬ 3". т О", тога ТЕЛЬного Нагревателя определяется вырахсеиие мсР:ХВ 0ГДЕ Р -,1 ОИИЕОСтЬ ВСПОМОГатЕтЬЦОГОнае 1 эепа техя "мощно:ть ОсиовноО илгэева-щтеля;1. пе 1 эиОхх следовани 51 сипхэоимпульсов;Т, - иеристд пилообразного напряжения.В этОм слуттае указана 5 х моттпость будет минимальной, а точность работь ртгулятора ьаксттмальетой, так как динамический диапазон вспомогательного канала охватывает весь период иилообразнОГо напРЯжения,Если в системе оказывается целесообразным питать вспомогательный нагреватель от той же сети переменного тока,что и основной, а в качестве регулирующего элемента используется тиристорили симистор. то для устранения помехВ СЕтн ЕГО КОММУтаЦИЯ ПРОИЗВО 3 тТСЯтакже в момент перехода питающегонапряжения через поль, Для этого междувторым нуль-Органом ц формирователемУПРаВЛЯЮЦтРГО СИГЦала тлКТ 1 ЮЧРЦ ВТ 01 ЭОЙэлемент совпадеИтя, вторым входом соединенны 1 с т 1 эетъим Выходом 1 ормирователя сицхронизирующих импульсов.На фиг. 1 приведета бток-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - в 1 еМЕНЫЕ ДИаГРаММЫ, ПОЯСЕЯКтХЕЕ ЕГО Работу. оооПропортшоцальный регулятор температуры включает в себя датчик 1 температурьт, усилитель 2 постоянного тока,УПТ, первый пуль-орган 3, генератор 4 5тщлообразцого цапряжеция, формирователь5 синхронизируюших импульсов, первый. злеметт 8 совпадения, первый формирователь 7 импульсов управления, первыйрегулиру 0 Еец элемент 8, первый цГрее 13 атель 9, 1 х 5 тВ -триггер 10, интегратор1.,вт 01 эые еУль-ОРгаи 12 т фОРП 1 эователь 1и Птт,т -.с О 3 уп 1 эа т и еи я 1 1 Рух иру г ии 1 зе,т,иэит 1 ПЯГ 1)е 3 атехтеэ), зцемт,т8сопадения.С датчика 1 температуры ца УТ 2поступает сиг 1 атт, п 1 эопоттиОиальти Й тт 1иературс объекта, С 1:хоЕЕ У 1 Т иилмаЕТСЯ У 1 ОВЕИЬ, и)ОП)1)цттоаХтэп:И ОТКЛОЦЕни 10 этОЙ течпсратуры От задаиОГО зцх - ; чецття фиг. 2 в, пуцтстие)цая хи,ция). Указапцый уровень поступает ця однц входнуль-Органа 3. На его второй вход поступает пилообразное напряжение с гене ратора 1 (фиг. 2 в, стлошцая хтция). В р момент равенства уровцей, поступающихс УПТ и генератора пилообразного напряэкени 5 т, срабатыВает нульэГан 3 (фиг.2 Г),П 1 эи этом разрешающий сигнал поступаетца одни вход элемеита 8 совпадения. 1 а Е второй его вход поступают сиихроимпульсы с формирователя 5 Ефттг, 25), ачалокоторых соответствует переходу черезнуль напряжения, питспошего тагреватель9 (фттг. 2 6),Сигнал сцимаемый с Выхода элемента8 совпадения, через формирователь 7иг, 2) поступает на регулируошийэлемент 8, который на соответствующийпромежуток времени подает питание нанагреватель 9.Таким путем осуществляется грубоерегулирование мощности, подводимой кобъекту, с интервалом дискретности водин полупериод сетевого напряжения,5 9020вателя 15, В оптимальном случае этоотношение равняется отношению длительностей периодов пилообразного напряжения и синхроимпульсов. В этом случаепри максимальной ошибке канала грубого5регулирования, равной периоду следования синхроимпульсов, канал точного регулирования подключен в течение всегопериода пилы,Выходное напряжение интегратора 10(фиг, 2 Б) поступает на вход нуль-органа 12. В промежутке времени, когда этонапряжение выше исходного уровня, с еговыхода снимается напряжение (фиг. 23)которое поступает на формирователь 13,сигнал которого (фиг. 2 и) переводит впроводяшее состояние регулируюший элемент 14, через который запитываетсянагреватель 15. Такая схема целесообразна. при питании нагревателя 15 отмаломошного источника постоянного токаи при использбвании в качестве элемента 14 транзисторе,В случае, если указанный нагревательзапитывают от сети переменного тока,а в качестве регулирующего элементаиспользуется симистор или тиристор, дляпривязки момента его включения к переходу сетевого напряжения через нульмежду выходом нуль-органа 12 и выхо 30дом формирователя 13 управляюшегосигнала включается элемент 16 совпа 00 6 дення, на второй. вход которого подаются синхроимпульсы с формирователя 5. Формула и з о б р е т е н и я 1, Пропорциональный регулятор температуры по авт. св,491123, о т -л и ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюповышения точности оегулятора, он содержит последовательно соединенныеК 5 -триггер, интегратор, вторые нульорган, формирователь импульсов управленияи регулируюший элемент, причем первыйи второй входы ЙВ -триггера связаны совторыми выходами соответственно первого нуль-органа и формирователя синхронизируюших импульсов,2. Регулятор по и, 1, о т л и -чаюшийся тем,что,сцельюрасширения области применения, он содержит второй элемент совпадения, включенный между вторыми нуль-органом иформирователем импульсов управления, авторьчм входом соединенный с третьимвыходом формирователя синхронизирукцих импульсовИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР491123, кл.05 Р 23/19, 1974а П "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 12383/58 Тираж 907 ВНИИПИ Государственпо делам изобретени 113035, Москва, ЖПодписного комитета СССРй и открытийРаушская наб, д. 4/5