Система автоматического управления работой холодильного агрегата

О П И С А Н И Е, -" - оИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскииСоциалистицескикРеспублик К ПАТЕНТУ б) Дополнит 2) Заявлено 1 3) Приорите й к патенту 3.75(21) 2117047/1)М, Кл. Р 25 Э 29/О 0.03.7 осударственнын емтеСовета Министров СССРпо делом изооретеннйи открытий(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОИ ХОЛОД ИЛЬНОГО АГРЕГАТА ического управгрегата, содерИзвестна система автома пения работой холодильного жащая по крайней мере одну включающую ступень с реле телем напряжения, состоящи лений действительной и зада транзистора и диода 111,транзисторнуювремени и делим из сопротивнной величин,10 кая система не обеспечивает точности и надежности управй холодильного агрегата,Однако достаточноления рабо С целью, повышенияти управления описыватического управленияго агрегата снабженалем с обратной связьюдинен с транзисторнойа отрицательный входным полюсом диода, позанным с эмиттер-коллзвстора. точности и надежносмая система автомаработой холодильнооперационным усилитевыход которого соевключающей ступенью, го - с положительследовательно свя екторной цепью траннного Изобретение относится к системам упра ления работой холодильных агрегатов, например,домашне-торгового типа. При етом сопротивления действительнойи заданной величии параллельно соединеныс дополнительными сопротивлениями.Кроме того, коллектор одной из транзио горных включающих ступеней через сопротивление связан с отрицательным входомоперационного усилителя,На фнг. 1 изображена схема системьавтоматического управления работой холоднльногв агрегата; на фиг, 2 то же, двузступенчатое выполнение.Система автоматического управления содержит транзисторную включающую ступеньс транзисторами 1 4, реле 5 и 6 времени а с гасящими диодами 7 и делителем напряжения, состоящим из сопротивлений 8 и 9 соответственно действительной и заданной величин, транзистора 10 и диода 11, и операционный усилитель 12 с обратной связью. о Диод 11 включен между сопротивлениями8 и 9 действительной и заданной величин внаправлении пропускания (фиг, 1 ).Положительный полюс диода 11 соединенс отрицательным входом 13 операпиоусилителя 12, а отрицательный через сопроивления 29-33 и развязывеюшие конденсаоры 34 и 35.Операционный усилитель 12 соединен сектропитающими проводами 36 и 37,В процессе управления изменяется велиина напряжения на отрицательном входе 13перационного усилителя 12, а йа положиельном входе 18 - остается без изменения.сли величина напряжения на отрицательномходе 13 отклоняется от величины напряжеия на положительном входе 18, то в завиимости от отклонения выход 17 принимаетругую исходную величину, причем криваясходного напряжения операционного усилителя 12 в зависимости от разности входного напряжения является крутой и имеет дваопределенных конечных положения, В зависимости от достигнутого положительногоили отрицательного конечного положения воэбуждается реле 5 или 6.В зависимости от этого пускается в ходхолодильный агрегат (не показан),при 4 ем пускможет. осуществляться с помощью рабочих,1контактов или контактов покоя реле 5 и 6в зависимости от заданноГо предохранительного положения при коротком замыкании ихолостом ходе сопротивления 8 двйствительной величины, которое составляет при хорстком замыкании 0 ом,В этом случае выход 17 операционногоусилителя 12 остается положительным, ихолодильный агрегат переходит в рабочеесостояние, предназначенное для высоких температур, Это особенно опасно при холостомходе сопротивления 8 действительной величины, а следовательно, при обрыве термочувствительного элемента или провода илийри ошибочном или случайном иеподключениисопротивления 8 действительной, величины.В связи с этим диод 11, сопротивление14 и транзистор 10 служат в качестве защитного приспособления.для холостого хода.Так. как сопротивление 14 является высокоомным, то транзистор 10 расположен надсопротивлением 8 действительной величинына минусовом потенциале так, что коллекторный участок эмиттера работает в направлении пропускания и находится на положительном потенциале.При обрыве чувствительного элементана сопротивлении 8 через диод 11 й сопроти. ление 14 положительный- потенциал прилагаетсяк транзистору 10, благодаря чемупоследний осуществляет блокировку, и выход1 7 операционного усилителя получает положительный потенциал.При этом отрицательный потенциал неможет пройти к транзистору 10, а такжечерез сопротивление 16, так как диод 11Фблокирует отрицательный иток сигналов. тиваеиие Х 4 - с эмиттер коллекторной цепью гтранзистора 10, эмйттер которого находится тна положительном полюсе делителя напряжения.Параллельно с сопротивлением 9 заданной бвеличины включено перестанавливаемое со- чпротивление 15. Параллельно с диодом 11 ои сопротивлением 8 установлено сопротивле тнив 16, при этом последнее служит также Гдля того, чтобы в широком диапазоне лине О варизировать характеристику сопротивления 8 ндействительной величины, .сВыход 17 операционного усилителя 12 дсоединен с транзисторной включающей сту- ипенью через транзисторы 1 и 2. 1 бОперационный усилитель 12 служит в качестве дифференциального, поэтому положительный или нэийвертирующий вход 18 посредством сопротивлений 19-22 зафиксиромнна определенный уровень напряжений. 20Выход 17 операцйонного усилителя через сопротивление 21 и 23 снабжен обрат.ной связью на положительный вход.Последовательно к транзисторам 3 и 4транзисторной переключающей ступени и к 2 бреле 5 и 6 могут быть установлены соответственно сввтоизлучающие диоды 24 и 251 екоторь 1 е мокнут светится при пропусканиитока, причем может быть получен раеличный цвет. ЗСМогут быть использомны также и другие светоизлучающие элементы, напримерлампы накаливания, которые имеют большиеразмеры и расход электроэнергии н, генерируют теплоту, а также управляются в релей 35ном выходе с шМошью повышенного напряжения,Диоды 7 служат для з,ааиы траивистороа;3 и 4 йри отключейии реле;5 и 6,.Питающее напряжение: для электронных 40элементов, в частности для операционногоусилителя 12 и сопротивления 8 действительной величины, стабилизировано диодом26 (Зенера), благодаря чему стабилизирует.ся также характеристика коммутационного 45процесса.Питающее напряжение для реле,5 и 6 нвстабилизировано в связи с отсутствием потребности стабилизации.Для испОльзования исходного сигнала опеффрационного усилителя, например,для записипри согласовании (уравнивании) иля для других переключающих приспособлений выход17 операционного усилителя соединен с клем.мой 27, При помощи дисда 28 на клемме27 могут действовать различные приспособления без обратного воздействия на системуавтоматического управления,Кроме гого, в схеме системы автоматического управления имеются также сопро Так как характеристика сопротивления8 при возрастающей н понижающейся телпературах не проявляет свойств, присущих гистерезнсу, то последний соэдавгся при помощи обратной связи от выхода 17 операционного усилителя 12 на положительный вход18. Величина гнстерезиса определяется припомощи сопротивлений 19 и 20. Это особено важно кода операцяонн й уснлнтель 12является слишком чувствительным, при этом 10напряжение на отрицательном входе 13 менее чем, например, 5 мВ уже позволяет пееходить в другоеконечное положение нвпряженяю на выходе 17 операционного уся)ли геля. ИЬлагодаря гис терез ису предотвращаетсявозвратно-поступагельнбЬ перемещение исходного напряжения на операционном уснлителе 12, несмотря на высокую чувствигельность и связанную с этим постоянную пере- фмену рабочего состояния, когда возникаютнебольшие температурные колебания. В реаультаге улучшается регулировочная характеристика системы управления, предохраняющая от быстрого износа.В описываемой системе автоматического)управления все элементы, кроме сопротив,лений 8 и 9 действительной н заданной величин, сопротивлений 15 и 16, реле 5 и 6,1 защитного гасящего диоде 7, свегоизлучаю-.30щих диодов 24 н 25, могут бьть)размещены в одном узле, нмеющем небольшие конструктивные размеры и обладающем температурной стабильностью.Система автоматического управления ра 35ботой холодильного агрегата может бытьвыполнена двухступенчатой (фиг. 2), прнатом форма выполнения каждой ступени смответствует примеру выполнения согласнофиг. 1,40В этой системе автоматического управления левая гранзнсторная ступень применяется для регулирования компрессора (не .показан) при помощи сопротивления 8 действительной велячины, а,прамя - для регулирования размораживаюшей нагревательнойсистемы (не показана) с помощью сопрогивления 38 действительной величины, приэтом правая транзисторная ступень пускается в ход посредством контактных часов 39для размораживания, имеющих привод 40 отсетевого напряжения, При помощи привода40 через заданный промежуток времени замыкаегся контакт 41 на определенный период размораживания гак, что правая гранзисторная ступень во время этого периоданаходится на отрицательном потенциале. Припомощи замыкающего контакта 42 часов39 в начале размораживания отрицательный потенциал кратковременно прилагается к переключающему гранзнстору 43 для осушесталения последовательного переключения. После этого к правой транзисторной ступениприлагается положительный потенциал, Затемразморажимккцая нагремгельная системарегулируется реле 44 в зависимости от темперагуры на сопротивлении 38 действительной величины,Для возможности блокирования размора)живающвй нагремтепьпой системы н комагрессора в зависимости одной от другогомежду левой иправой транзисторньми ступенями, а также между транзистором 43 иконтактными часами 39 установлена сгробирующая схема 45, образованная диодами28, 46 48,Когда сопротивление 38 будет) достаточно холодным для включения размораживаюшей нагремгепьной системы, го на выходе49 операционного усилителя 50 прнлагае 1ся отрицательный потенциал, н реле 44втягивает сердечник, но при этом такжесрабатывает и реле 5 через стробирующуюсистему 45 к транзистор 51. С помощьюэтого сигнала воспринимается также управленив транзистором 43, причем на этом заканчивается функция временно замыкающегоконтакта 42. В случае возрастания температуры в сопротивлении 38 выход 49 операционного уси,лителя 50 опрокидывается на положитель.ный сигнал, благодаря чему отключаются реле 44, размораживаюшая нагревате,тьная система, а также реле 5 через сгробирую-, )щую схему 45, и транзистор.51. После )этого компрессор может быть вновь вклочен.Транзистор 43 может осуществить также блокирование, для чего правая транзисторная ступеньвыключается, и на этом завершается период разморажимния.В случае, если по каким-либо причинам .блокирующий сигнал не поступает к гран знсторам 51 и 43, то контактом 41 часов 39. прерывается отрицательное па тающее ,;напряжение правой транзисторной ступени. Повторного включения размораживающей ,нагревательной системы во время предохранительного периода не происходит, даже во.ли сопротивление 38 снова будет досгагоч)но охлажденным.,Бля надежного переключения при различ)ных уровнях напряжений между стабилизи рованным и несгабилнзироианным питающими напряжениями в системе имеется высокоомная обратная связь при помощи сопротивления 52 ,между коллекторной стороной переключающеготранзистора 51 и отрицательным входом 13 операционного усилителя 1 2.Если компановка схем транзисторных ступеней не должна подвергаться гибриди заиии, то в ответвлении обратной связи устанавливаются защитные диоды 53 и 84 для образования гистерезиса.В зависимости от типа реле 5 М 44 и операционных усилителей 12 и 80 правая транзисторная ступень может быть выпол- ф нева без переключающего транзистора.Для защиты и стабильного переключения элементов двухступенчатой системы автоматического управления она снабжена ком мутационными сопротивлениями 88 57, а ф также защитным конденсатором 58 и дио дом 59.Описываемая система по сравнению с известной обеспечивает повышенную "точность и надежность автоматического управления работой холодильного агрегата, при этом работа последнего не зависит от колебаний в сетевом напряжении, окружающей темпе ратуры и потребляемой агрегатом мощности.Ю25Фрмула иэ обретенияХ. Система автоматического управления работой холодильного агрегата, содержащая по крайней мере одну транзисторную включающую, ступень с реле времени и делителем напряжения, состоящим из сопротивлений действытельной и заданной величчн,.транзистора и диода, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности и надежности управления, она снабжена операционным усилителем с обратной связью, выход которого соединен с транзисторной включающей ступенью, а отрицательный вход его - с положительным полюсом диода, последовательно связанным с эмиттер-коллекторной цепью транзистора.2. Система по п. 1, о т л и ч а ю ш ая с я тем, что сопротивление действительной величины и сопротивление заданной величины параллельно соединены с дополнительными сопротивлениями.Э. Система по пп. 1 и 2 о т л и ч а ющ а яс.я тем, что коллектор одной из транзисторных включаюших ступеней через сопро тивление связан с отрицательным входом операционного усилителя.4;ГИсточники информации, принятие во внй мание при экспертизе;1. Заявка ФРГ М 2109309, кл. 1 7 с, 4/07,1971.Составитель А. Бражниковаолкова Техред М, Левицкая КорректорС. Патрушева7 Редактор 01 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная 3579/47 Т ЦНИИПИ Го 113035,М сударственного коми по делам изобре осква, Ж, РаушсПодписнее та Совета Министр ний и открытий ая наб., д. 4/5