Регулятор температуры

Регулятор температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ (. .ВИДЕТЕЛЬСТВУ

C0Io3 Советских

Социалистическим

Республик (и) 577513 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 110972 (21) 1827580/24 с присоединением заявки ¹

{23) Приоритет (43) Опубликовано 25.10.77Ж1оллетень № 39 (45) Дата опубликования описания О9 912. 77

2 (51) М. Кл.

С 05 D 23/19

Гацдврстввыыыд намнтвт

Совета Мнынатрав СааР ва делам нвоарвтвннй н атнрытнй (53) УДК 621-555.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Гришко, В.В. Курбенко, A.Ä. Онищенко н Ю. П.С!едоров

Институт проблем прочности А11 УССР (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к бесконтактным электрическим регуляторам температуры и может найти применение в промышленности, научных исследованиях и других областях при регулировании температуры в условиях интенсивных помех и повышенных требованиях к надежности и быстродействию.

Известны бесконтактные регуляторы температуры с широтноимпульсным изменением подводимои мощности (lf .

Характерным условием при их работе является наличие значительного уровня помех, обуслонленного искажением формы аинусоидального сигнала.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является регулятор температуры, содериащии подключенные к входам блока сравнения датчик и задатчик программы, формирователь управляющих импульсов, ныход которого соединен с исполнительным блоком, и блок синхронизации 121.

Однако этот регулятор недостаточно надежен. Это вызвано низкой конструктивной помехоустоичивостью из-за отсутствия s нем элементов эффективной фильтрации сигналов датчика. Применение же помехоподавляющих фильтров значительно снижает быстродействие регулятора и, следовательно, сужает область его применения.

Целью изобретения является повышение надежности регулятора темпера5 туры при высоком быстродействии в условиях интенсинных помех.

Достигается это тем, что регулятор содержит управляемые ключи, интегратор, компаратор, блок дифференци10 рования, блок задержки и сумматор, причем выходы блока сравнения и задатчика программы череэ управляемые ключи, которые связаны с выходами блока синхронизации, соединены с вхо15 дом интегратора, выход которого подключен к одетому входу компаратора, другой вход которого подсоединен к выходу эадатчика программы, а выход через последовательно нключенные бло20 ки дифференцирования и задержки, последний связан с блоком синхронизации и сумматор, подключен к входу формирователя управляющих импульсов.

На чертеже дана структурная схема

25 регулятора.

В состав регулятора входят датчик

1 и задатчик 2, подключенные к входам блока сравнения 3, ключи 5 и 6, управляемые от блока синхронизации 4, 80 интегратор 7, компаратор 8, блок диф577513 ференцировании 9, блок эадер ки 10, сумматор 11, формирователь 12 уйрав— ляющих импульсов и исполнительный блок 13, подключенный последовательно с нагрузкой (трансформатор и нагреватель).

Регулятор работает следующим ot;— разом. Сигнал о температуре объекта, снимаемый датчиком 1, поступает ia один иэ входов блока сравнения 3, на 10 второй вход которого подается сигнал задатчикз 2 программы. В результате сравнения этих сигналов в блоке 3 вырабатывается сигнал рассогласования, который подается через ключ 5 il5 на вход интегратора 7 в течение времени, равного периоду напряжения питающей сети. При этом, напряжение помехи частотой сети и кратной еи, поступившее на вход интегратора вмес— те с сигналом датчика, интегрируется в течение периода напряжения питающей сети в интеграторе 7, и к концу периода становится равным О, а помехи других частот значительно ослабевают, 1 аким образом, на выходе интегратора к концу первого периода напряже |ия питающей сети формируется сигнал, пропорциональный напряжению датчика и не содержащий помех. В начале следующего полупериода происходит подключение на вход интегратора 7 через ключ б опорного напряжения с программного задатчика 2. Ключ 5 при этом размыкается, а на выходе интегратора 7 обеспечивается линейное изменение напряжения с заданной напряжением с эадатчика 2 крутизной, которое поступает на один из входов компаратора 8.

На другой вход компаратора подключено напряжение сравнения с программного 40 задатчика 2, В момент равенства сигналов интегратора 7 и напряжения срабатывания на выходе компаратора 8 появляется импульс, который через блок дифферен — 45 цирования 9 и сумматор 11 поступает на формирователь 12 управляющих импульсов и исполнительный блок ) 3.

Временное положение этого импульса определяется разностным напряжением 50 с блока 3 при условии постоянства опорного напряжения и напряжения сравнения и может быть только в течение

3-го полупериода питающей сети, причем чем больше раэностное напряжение, тем раньше (в течение полупериода) появляется импульс на выходе компаратора. В исполнительном блоке 13 этот импульс вызывает включение тиристора в определенный момент времени третьего полупериода, обеспечивая тем

6) самым фазовое управление мощностью в нагревателе. Одновременно передним фронтом выходного импульса компарато- ра 8 через блок дифференцирования 9 запускается блок задержки 10, который задерживает выдачу импульсов компаратора 8 на формирователь 12 на

0,5 Т, 1Т, 1,5 Т (где Т вЂ” период напряжения питающей сети). Задержанные импульсы поступают через формирователь

12 на исполнительный блок 13 и включают тиристоры в 4, 5 и б-и полупериоды питающей сети на время, когда происходит восстановление начальных условий интегратора 7 и заряд его новым напряжением датчика.

Влагодаря высокой структурной помехоустойчивости, регулятор температуры обладает большой надежностью при эксплуатации в условиях интенсивных помех, а отсутствие в нем фильтрующих элементов обеспечивает его высокое быстродействие. Опытная эксплуатация регулятор на установках индукционного нагрева показала его высокие метрологические качества при скоростях нагрева до 200 C/ñåê и подавлением помехи с частотой питающей сети до 80 дб, что дало воэмох;ность исследовать материалы конструкций со скоростями, близкими к их реаль— ным рет:имам эксплуатации . ч>ормула и з о брет ени я

Регулятор температуры, содержащии подключенные к входам блока сравнения датчик и задатчик программы, формирователь управляющих импульсов, выход которого соединен с исполнительным блоком, и блок синхронизации, о т— л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, он содержит управляемые ключи, интегратор, комнаратор, блок дифференцирования, блок задержки и сумматор, причем выходы блока сравнения и задатчика программы через управляемые ключи, которые свяэаны с выходами блока синхронизации, соединены с входом интегратора, выход которого подключен к одному входу компаратора, другой вход которого подсоединен к выходу задатчика программы, à выход через последовательно включенные блоки дифференцирования и задержки, которыи связан с блоком синхронизации и сумматор, подключен к входу формирователя управляющих импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство

Р 200923, М.кл. Q 05 П 23/19, 19662. Авторское свидетельство

P- 238917, М.кл. С 05 D 23/19, 1968.

577513

СоставитЕдь Н.Гондаксаэова

Редактор E,Ãîí÷àð Техред М. Пупа Корректор Л.Небола

Заказ 3683/35 Тираж 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4