Пристрій керування підживленням систем опалення малої потужності

Изобретение относится к технологической автоматике и автоматике безопасности для поддержания водного режима котлоагрегатов и предназначено для применения в отопительных, производственных и энергетических котельных, а также в тепличном хозяйстве и может найти применение для других целей, например, в системах горячего и холодного водоснабжения сельскохозяйственных и промышленных предприятий, а также для автоматического управления скважинными насосами водоподъема, где применяются центробежные и поршневые насосы с электрическим приводом или безнасосная подача воды из трубопровода, или запасного резервуара. Наиболее близким к предложенной заявке по технической сущности является устройство автоматики подпитки системы отопления без расширительного бака, содержащее выключатели подачи напряжения питания и выбора режима работы, понижающий трансформатор, лампы контроля напряжения и подпитки, приборы сигнализатора давления и сигнализатора подпитки, электромагнитный водяной клапан СВМ40, электромагнитное реле, контактор магнитного пускателя со встроенным тепловым реле. Схемой предусматривается два режима подпитки с использованием подпиточного насоса и без использования насоса. Выбор режима производится автоматически при помощи переключателя ручное и автоматическое. В качестве сигнализатора подпитки используются электроконтактные манометры ЭКМ-1. Если давление воды в городском водопроводе больше заданного, то в приборе сигнализатора давления СД замкнут правый контакт. Второе реле обесточено, и цепь управления магнитного пускателя насоса подпитки разомкнута его контактом. Как только давление воды в системе отопления снизится до предела, тогда правый контакт сигнализатора подпитки разомкнется, а левый замкнется, в результате чего первое реле своим контактом замкнет цепь питания клапана подпитки СВМ-40. Вода из трубопровода начнет поступать в систему отопления. Если давление воды в городском водопроводе меньше заданного, то оказывается замкнутым левый контакт ЭТК-1 (сигнализатор давления). Тогда при подпитке одновременно с открытием СВМ-40 включается в работу насос подпитки. После восстановления требуемого давления воды в системе отопления работа узлов подпитки прекращается. Недостатки известной схемы автоматики подпитки системы отопления нижеследующие: при эксплуатации наблюдается искрение переключающихся контактов чувствительного элемента, которые из-за токовой нагрузки часто обгорают и выходят из строя, наблюдается хаотично-импульсный режим работы исполнительных механизмов из-за вибрации контактов ЭКМ. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать устройство, в котором введение новых элементов позволило бы обеспечить поддержание напора воды по максимальному и минимальному давлению, чем уменьшить количество включений и выключений насоса подпитки и за счет этого повысить надежность устройства. Поставленная задача решается тем, что устройство, принципиальная схема которого приведена на фиг.1, с оперативным звеном, изображенным на фиг.2, содержит преобразовательный блок 1, транзисторнорелейный каскад 2 и оперативное звено 3. Такая компановка схемы поддерживает напор воды по минимальному и максимальному давлению, что дает возможность уменьшить количество включений и выключений насоса подпитки при незначительных колебаниях водопроводной сети и значительно увеличить экономию электроэнергии. Преобразовательный блок 1 включает в себя первую, вторую входные клеммы 4, 5, токовый ограничитель 6, первую обмотку 7 силового трансформатора, вторую-четвертую понижающие обмотки 8 - 10, первый - четвертый диоды 11 - 14 первого выпрямительного диодного моста, пятый восьмой диоды 15 - 18 второго выпрямительного диодного моста, первый конденсатор 19 первого емкостного фильтра, второй четвертый конденсаторы 20 - 22 второго емкостного фильтра, пятый конденсатор 23 третьего емкостного фильтра, первый ключевой транзистор 24, первый токозадающий резистор 25, первый стабилитрон 26 компенсационного стабилизатора, второй, третий токозадающие резисторы 27, 28, второй, третий стабилитроны 29, 30 первого, второго параметрических стабилизаторов, третью, четвертую соединительные клеммы 31, 32, пятую 33 минимальную, шестую 34 подвижную, седьмую 35 максимальную клеммы чувствительных элементов давления параметрического датчика. Транзисторно-релейный каскад 2 имеет четвертый, пятый токозадающие резисторы 36, 37, шестой, седьмой резисторы фиксированного смещения 38, 39, шестой, седьмой конденсаторы 40, 41 линейных фильтров, второй, третий ключевые транзисторы 42, 43, восьмой, девятый токозадающие резисторы 44, 45, десятый, одиннадцатый резисторы автосмещения 46, 47, девятый, десятый разделительный диоды 48, 49, двенадцатый, тринадцатый времязадающие резисторы 50, 51, восьмой, девятый запоминающие конденсаторы 52, 53, четырнадцатый, пятнадцатый токозадающие резисторы 54, 55, первый - четвертый светодиоды 56 - 59, шестнадцатый - двадцать первый токозадающие резисторы 60 - 65, четвертый, пятый стабилитроны 66, 67, одиннадцатый, двенадцатый разделительные диоды 68, 69, четвертый-седьмой ключевые транзисторы 70 - 73, тринадцатый, четырнадцатый защитные диоды 74, 75, первое, второе электромагнитное реле 76, 77, двадцать второй, двадцать третий токозадающие резисторы 78, 79. Оперативное звено 3, помещенное на фиг.2, содержит восьмую четырнадцатую соединительные клеммы 80 - 86, первую пусковую, вторую стоповую кнопки 87, 88 ручного управления, катушку магнитного пускателя 89, тумблер ручного управления 90, тепловое реле 91, первые релейные контакты 93 электромагнитного реле 76, вторые релейные контакты 93 магнитного пускателя, третьи релейные контакты 94 электромагнитного реле 77. Устройство работает следующим образом. Напряжение питания 220В 50Гц подается на клеммы 4, 5, соединенные через токовый ограничитель 6 с сетевой обмоткой 7 силового трансформатора, имеющего магнитную связь с вторичными обмотками 8 - 10, при помощи которых напряжение питания понижается до требуемой величины, затем выпрямляется диодными мостами 11 - 14, 15 - 18, фильтруется конденсаторами 19 - 22 и подается на компенсационный стабилизатор 23 - 26 для питания пороговых усилителей 36 - 79, а также на параметрические стабилизаторы 27 - 30 для образования управляющего и фиксирующего напряжений. При понижении давления, например, в сети отопления или горячего водоснабжения средний контакт 34 чувствительного элемента начинает перемещаться в сторону минимального контакта 33 и при их замыкании по цепи, клеммы 31, 34, 33, положительное напряжение управления поступает через резистор 36 на затвор транзистора 42, который открывается. Положительный потенциал его стока падает, понижая уровень напряжения на запоминающем конденсаторе 52 и на базе транзистора 70, который выходит из состояния насыщения. Положительный уровень напряжения на его коллекторе увеличивается, несимметричный триггер входит в область опрокидывания схемы, развивается лавинообразный процесс переключения. Возникший скачок положительного напряжения на коллекторе транзистора 70 через стабилитрон 66 и резистор 64 прикладывается к базе транзистора 71, вызывая максимальный ток в его коллекторной цепи. В этот момент гаснет светодиод 56 "нижнее давление в норме" и зажигается светодиод57 "давление низкое", включается электромагнитное реле 76 и контактами 92 включает цепь питания катушки магнитного пускателя 89, который срабатывает и подает напряжение на исполнительный орган регулятора. С увеличением давления циркуляционной сети средний контакт 34 разрывает цепь подачи положительного напряжения управления от контакта 33, через клемму 32, резистор 38 отрицательное напряжение смещения закрывает транзистор 42. Амплитуда напряжения на его стоке скачкообразно увеличивается и через соединительный диод 48 передается на накопительный конденсатор 52, увеличивая его уровень, прикладывается к базе транзистора 70, он выходит из состояния отсечки, амплитуда на его коллекторе начинает быстро падать, понижая положительный потенциал базы транзистора 71. Релейный усилитель, собранный на транзисторах 42, 70, 71, входит в область срабатывания, развивается регенеративный процесс переключения, в результате чего транзистор 70 открывается, отрицательный скачок напряжения на его коллекторе прикладывается к отрицательному выводу стабилитрона 66, транзистор 71 закрывается, светодиод 57 "давление низкое" гаснет, зажигается светодиод 56 "нижнее давление в норме", электромагнитное реле 76 обесточивается, его контакты 92 в цепи управления разрываются, но магнитный пускатель находится во включенном состоянии при помощи блок-контактов 93. При увеличении давления до заданного значения подвижный контакт чувствительного элемента 34 замыкается с максимальным контактом 35, положительное напряжение управления подается на затвор полевого транзистора 43, срабатывает несимметричный триггер, собранный на транзисторах 43, 72, 73, гаснет светодиод 58 "верхнее давление в норме", зажигается светодиод "давление верхнее максимальное", включается электромагнитное реле 77, его контакты 94 разрывают цепь питания катушки 89 магнитного пускателя, который размыкает питание к исполнительному механизму. При снижении верхнего давления разрываются контакты 34, 35 чувствительного элемента, в пороговом усилителе 43, 72,73 развивается регенеративный процесс переключения, вследствие чего гаснет светодиод 59 "давление верхнее максимальное" и зажигается светодиод 58 "верхнее давление в норме", электромагнитное реле 77 и блок-контакты 93 обесточиваются, включаются стоповые контакты 94. При снижении давления замыкаются контакты 33, 34 чувствительного элемента, технологический цикл подпитки повторяется снова. Тумблер 90 предназначен для принудительного включения катушки 89 магнитного пускателя. RC-цепи 36, 40 37, 41 предназначены для подавления высокочастотных, а RC-цепи 50, 52 - 51, 53 осуществляют фильтрацию низкочастотных и технологических помех. Устройство при комплектации датчиками с различными границами допустимых значений эксплуатационных характеристик может работать на любом участке шкалы технологического цикла и обладает хорошей температурной устойчивостью.