Импульсный регулятор

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическикреспубпик ои 934456(23)приоритетОпубликовано 07.06.82. Бюллетень21Дата опубликования описания 07.06.82,(5 )М. Кл. С 05 й 23/19 6 Ыударствкииый коиитет веер ао делам иэабретеиий н открытий(7) Заявитель 4) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТО те-ва двух иключаетИэвест ема характериадежностью ности длитель" Однако известнаяуется недостаточнойаботы из-эа нестаби 3Изобретение относится к автоматике и предназначено для автоматичес- .кого регулирования заданной температуры, влажности и других параметров,преобразованных в электрический сигнал.Известен импульсный регулятор,содержащий симистор, через которыйк сети переменного тока подключенисполнительный аппарат, тиристс р,катодом соединенный с управляющим электродом симистора, датчик, выход которогосоединен со входом первого ЙС-контура, конденсатор которого подключенк эмиттеру первого однопереходноготранзистора, нижняя база которогосоединена с управляющим электродом,тиристора, и второй однопереходныйтрензистор, образующий с тиристороми вторым ЙС-контуром одновибратор 11,2ности импульса , а для ее питаниятребуется трансформатор. Кроме того, известная схема обладает недостаточной чувствительностью.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является импульсный регулятор, содержащий симистор, через который к сетипеременного тока подключена нагрузка)управляющий электрод которого под Оключен к нижней базе первого однопереходного транзистора,эмиттеромсоединенного через конденсатор с минусовой шиной источника питанияпостоянного напряжения, а к этому 1 Юконденсатору через резистор подсоединен выход датчика, второй однопереходный транзистор, И-контур. и диоды 23.Однако известная схема сложна инедостаточно надежна в рабоней используется триггер нболее тиристорах, что не исих одновременного включенияШЭ 93445ная схема характеризуется недостаточной чувствительностью а длитель"ность создаваемых еЮ импульсов нестабильна.Цель изобретения - повышение на"дежности регулятора и стабильности работы.Поставленная цель достигаетсятем, что импульсный регуляторсодержащий симистор, через который к 1 осети переменного тока подключенанагрузка, управляющий электрод которого через гасящий резистор соединенс анодом тиристора, подключенногоуправляющим электродом к одной базе 15первого однопереходного транзистора,эмиттер которого соединен через накопительный конденсатор с минусовой ши-ной источника питания постоянногонапряжения и через резистор - с выходом датчика, подключенного к источнику питания, второй однопереходныйтранзистор, параллельный И-контур,входом подключенный к аноду тиристора и разделительные диоды, снабженпоследовательным ЙС-контуром подключенным параллельно тиристору,причем точка соединения конденсатора с резистором последовательногоИ-контура через первый разделительный диод подключена к эмиттерувторого однопереходного транзистора, который через второй разделительный диод подключен к выходу параллельного И-контура.Кроме того, конденсатор последовательного М-контура соединен с минусовой клеммой источника питаниячерез разрядный резистор, а точкасоединения этого резистора с конОденсатором последовательного КС-контура подключена к первой базе первого однопереходного транзистора.На чертеже приведена схема предлагаемого регулятора.Регулятор содержит пороговые эле 45менты, выполненные , например, ввиде первого и второго однопереходных транзисторов 1 и 2, резистор 3,накопительный конденсатор 4, последовательный ВС-контур 5 и 6, датчиквходного сигнала, составленный, например, терморезистором 7 образующим с резистором 8 делитель напряжения, тиристор 9, симистор 10, черезкоторый к сети переменного тока 55(клеммы 11 и 12) подсоединена нагрузка 13 (магнитный пускатель, клапан,нагревательный элемент и другие),6 4диоды 14 , первый и второй разделительные диоды 15 и 16, параллельныйКС-контур 17 и 18, коммутирующий конденсатор 19, задатчик параметра регулирования - потенциометр 20, резистор 21, разрядный резистор 22, гасящий резистор 23 и резисторы 24-26, потенциометр 27, помехозащищенный конденсатор 28 и источник питания постоянного напряжения, образованный, например, балластным конденсатором 29, стабилитроном 30, диодом 31 и конденсатором 32 фильтра.Регулятор работает следующим образом.В качестве датчика в регуляторе может быть использован терморезистор 7, образующий с резистором 8 делитель напряжения. При подаче напряжения питания отпирается транзистор 2 и через него, резистор 23, разделительный диод 16 и переход катод-управляющий электрод симистора 10 заряжается конденсатор 17 практически до напряжения источника питания постоянного напряжения. Когда, например, контролируемая температура в зоне установки датчика 7 ниже заданной и сопротивление его велико, следовательно, и падение напряжения на нем выше порога отпирания транзистора 7. Через резистор 3 заряжается конденсатор 4, и когда напряжение на этом конденсаторе достигнет напряжения отпирания транзистора 1, он отпирается, а конденса. тор 4 разряжается на резистор 21. Под действием импульса напряжения, падающего на резисторе 21, отпирается тиристор 9, и через переход катод-управляющий электрод симистора 10, резисторы 23 и 24 и тиристор 9 протекает постоянный ток. Под действием этого тока отпирается симистор 10, вклюцая нагрузку 13, . например магнитный пускатель. Под действием постоянного тока, протекающего через промежуток катод-управляющий электрод симистора 10, резисторы 23 и 24 и тиристор 9, тиристор удерживается в открытом состо. янии и после запирания транзистора 1, а конденсатор 19 заряжается. Пока тиристор 9 открыт, подключаемый параллельно ему через диод 14 конденсатор 4 поддерживается в разряженном состоянии. На резистор 18 начинает разряжаться конденсатор 17. Через определенный интервал934456 5времени, задайаемый временем разряда конденсатора 17 через резистор18 на величину напряжения, равнуюпорогу отпирания транзистора 2,последний открывается, и конденса- зтор 17 подзаряжается до напряжения источника питания постоянногонапряжения.За счет падения напряжения на резисторе 23 при подзаряде конденсатора 17 через транзистор 2 и заряда, имеющегося на конденсаторе 19,тиристор 9 закрывается. Отключаются симистор 10 и нагрузка 13. Дотех пор, пока напряжение сигнала 13управления, т.е. напряжение на терморезисторе 7, будет превышать пороготпирания транзистора 1, конденсатор 4 будет периодически черезрезистор 3 заряжаться, отпирая 20транзистор 1. При этом включаютсятиристор 9, симистор 10 и нагрузка13. Пока осуществляется заряд конденсатора 4, определяющего времяпаузы между включениями исполнитель Зного аппарата, под действием напряжения на аноде закрытого тиристора 9 через резистор 5 заряжаетсяконденсатор 6. И когда напряжениена нем достигает напряжения отпирания транзистора 2, последний открывается и конденсатор 6 через диод15 и резисторы 22 и 25 разряжаетсяна транзистор 2. При этом осуществляется через открывающийся транзистор подзаряд конденсатора 17, непрерывно разряжающегося на резистор 18.Поскольку постоянная времени КС-контура 5 и 6 на два порядка меньшепостоянной времени КС-контура 17 и 18,40определяющего длительность включенного состояния исполнительного аппарата, конденсатор 17, пока заперт тиристор 9, практически поддерживается в заряженном состоянии. Ког да же отпирается тиристор 9,напряжение питания М-контура 5 и 6.резко уменьшается до падения напря,жения на открытом тиристоре, и теперьконденсатор 17 успевает разрядитьсяна резистор 18 на величину напряжения, равную порогу отпирания транзистора 2, и последний открывается, снова отключая тиристор 9. Таккак конденсатор 17 после открываниятиристора 9 за счет введения ВС-контура 5 и 6 всегда заряжен, длительность включенного состояния исполнительного аппарата постоянна. 6Когда напряжение на датчике 7 меньше порога отпирания транзистора 1, транзистор 1 не отпирается,а конденсатор 17 находится в заряженном состоянии за счет периодического подзаряда при частых открываниях транзистора 2, когда на него разря" жается конденсатор 6. Диоды 15 и 16 исключают непосредственное влияние ВС-контуров 5,6 и 17,18 друг на дру- га. Поддержание конденсатора 17 в заряженном состоянии с помощью М-контура 5 и 6, подключенного параллельно аноду тиристора, позволяет также исключить должные срабатыва-. ния симистора и нагрузки при резком заряде конденсатора 17 через транзистор 2.При снижении заданной температуры по отношению к контролируемой время паузы между включениями электродвигателя зависит от разности между задаваемой и фактической темпера. турой, логарифмицески уменьшаясь при ее увелицении.Отрицательные импульсы, выделяемые на резисторе 22 при разряде конденсатора 6 на транзистор 2, посту" пают в цепь нижней базы транзистора 1, кратковременно снижая порог его срабатывания, Это позволяет резко, уменьшить ток утечки транзистора 1 в зоне напряжения его переключения и тем самым стабилизировать порог срабатывания транзистора при увеличении сопротивления датчика и постоянной времени БС-контура 3 и 4, т.е.увеличить чувствительность схемы и длительность паузы.Потенциометр 27 служит для корректировки порога срабатывания транзистора 1, При помощи резистора 18 регулируется длительность времени включенного состояния нагрузки, Конденсатор 28 предназначен для защиты схемы регулятора от помех. Значение температуры срабатывания задается при помощи потенциометра-задатчика 20, Резистором 8 компенсируется разброс величины сопротивления терморе" зистбра, а резистором 26 - разброс . его коэффициента температурного соп" ротивления.Поскольку однопереходные транзисторы, используемые в схеме устройства в качестве пороговых элементов, характеризуются высокой стабильностью порогов срабатывания при колебаниях в широких пределах напряже934456 ния питания и температуры окружающей среды, предлагаемое устройствообладает высокой точностью работы.Схема устройства проста и бесконтактна, что делает ее высоконадеж"ной в работе. Устройство характеризуется высокой чувствительностью,его входное сопротивление может достигать сотен килоом. Импульсный режим работы устройства обеспечиваетустойчивое регулирование даже призначительной инерционности объекта регулирования с, высокой точно-.стью беэ какой-либо зоны нечувствительности. Устройство мЬжет найтиприменение в сочетании с различными датчиками сопротивления, например,влажности, давления и т.п. формула изобретения 1 Импульсный регулятор, содержащий симистор, цереэ который к сети переменного тока подключена нагрузка, управляющий электрод которого через гасящий резистор соединен с анодом тиристора, подключенного управляющим электродом к одной базе первого однопереходного транзистора; эмиттер которого соединен через накопительный конденсатор с минусовой виной источника питания постояиного напряжения и через резисторс выходом датчика, подключенного к источнику питания, второй однопере- с 8ходный транзистор, параллельный ЙС-контур, входом подключенный к аноду тиристора, и разделительные диоды, а т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыаения надежности регуляф тора, он содержит последовательный М-контур, подключенный параллельно тиристору, причем точка соединения конденсатора с резистором последовательного ЙС-контура через первый разделительный диод подключена к эмиттеру второго однопереходного транзистора, который через второй.разделительный диод подключен к выходу параллельногр И-контура,2. Регулятор по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повы" щения стабильности работы, конденсатор последовательного ЙС-контура соединен с минусовой клеммой источника питания через разрядный резистор, а точка .соединения этого резистора с конденсатором последовательного Ы-контура подключена к первой базе первого однопереходного транзистора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Дмитренко Л. П. Приборы контЗв роля и регулирования уровня сыпучих материалов. И., "Энергия", 1978,с. 73-74,2. Авторское свидетельство СССРИ 556414, кл, 6 05 В 11/ 16, 1975934456 Стрента Составител Техред 3. цкииК ктор Г Решетни илиал ППППатент", г. Ужгород Проектная,Редактор Ю, Ковачеееаееае ееЗаказ 3935/44 НИИПИ по 113035ав велТираж 914осударственного келам изобретенийИосква, Ж, Ра Подписноемитета СССРоткрытийшская наб., д 4/5