Регулятор температури

Регулятор температури, що містить джерело живлення постійного струму, виконане на діодах і двох конденсаторах, перший з яких з'єднаний з електричною мережею змінного струму, а другий конденсатор - конденсатор фільтра - з виходом ДІОДІВ, операційний підсилювач, виводи живлення якого з'єднані з другим конденсатором, і електромагнітне реле з обмоткою, який відрізняється тим, що в нього введені - друге джерело живлення постійного струму, вихід якого з єднаний з першим виводом обмотки електромагнітного реле, електронний ключ, вихід якого з'єднаний з другим виводом обмотки реле, послідовно сполучені інтегруючий ланцюжок RC і елемент гістерезису, вхід якого з'єднаний з виходом операційного підсилювача, а вихід елемента гістерезису - з входом електронного ключа, дискретні задавачі температури, контактний перемикач, кожний вхід якого з'єднаний з виходом свого задавача, а його вихід - з першим входом операційного підсилювача, датчик температури, з'єднаний з другим входом операційного підсилювача та орган керування термоперетворювачем, з'єднаний з виходом електромагнітного реле Винахід відноситься до пристроїв автоматики, призначених для підтримання температури об'єкта в заданому інтервалі за допомогою електронних пристроїв Відомо пристрій для регулювання температури (А с СРСР №1532906, G 05 D 23/19, 1989), який містить зустрічно-паралельно ввімкненні послідовно з навантажувальним елементом тиристори, термокерований генератор імпульсів, джерело живлення якого ввімкнено паралельно з названими тиристорами Недоліком такого пристрою є неможливість отримання синусоїдального струму на навантажувальному елементі, що пов'язано з низьким використанням енергії електричної мережі та створенням у ній інтенсивних радіоперешкод, збуджених несинусоїдальним струмом Наявність такого навантаження в електричній мережі перешкоджає використанню в ній комп'ютерів Відомо пристрій для регулювання температури (А с СРСР №1076882, G 05 D 23/19, 1984), який має задавальник температури, виконаний на основі потенціометра, і датчик температури, підключені до входу елемента порівняння, симістор, послідовно з яким до джерела живлення ввімкнено нагрівник Недоліком такого пристрою є низька надійність, обумовлена наявністю повзункового потенціометра, за допомогою якого встановлюється на задавальнику задана температура Порушення повзункового контакту потенціометра на практиці є досить частою подією Воно призводить до помилкових спрацювань пристрою, виражених невідповідністю із заданими температурами комутації нагрівника з електричною мережею чи його повній ВІДМОВІ, яка являється або невмиканням нагрівника в електричну мережу, або невимиканням з неї Крім того, пристрій здатний комутувати з електричною мережею тільки однофазний нагрівник обмеженої потужності, що вилучає можливість його використання для трифазних електронагрівників Як прототип прийнято пристрій для регулювання температури (заявка на патент України № 94076081, G 05 D 23/19, 1996), що містить електричне реле з обмоткою, операційний підсилювач, джерело живлення постійного струму, що має дюдний випрямляч і два конденсатора, один з яких є гасителем змінної напруги, а другий є фільтром випрямлюваного діодами постійного струму До конденсатора фільтра ввімкнений операційний підсилювач і входи термочутливого моста, а його виходи - до входу операційного підсилювача ю о ю 51205 і електромагнітне реле потребують для електроживлення різні значення напруг постійного струму Для підвищення надійності регулятора температури в нього введені дискретні задавальники фіксованої температури і контактний перемикач, якими усуваються повзункові потенціометри, а вони, як відомо, практично с ненадійними елементами Введені послідовно з'єднані елементи - ланцюжок RC, елемент гістерезису і електронний ключ - виключають можливість виникнення брязкотіння в контактах електромагнітного реле і ВІДПОВІДНО В контактах органа керування термоперетворювачем, коли температура, яку контролює термодатчик, прирівнюється до загальної на заданої температури В основу винаходу поставлена задача створення регулятора температури, в якому додаткоОтже, введені у відомий регулятор температувий увід другого джерела живлення постійного ри - друге джерело живлення постійного струму, струму, до виходу якого приєднано перший вивід електронний ключ, послідовно з'єднані ланцюжок обмотки реле, електронний ключ, вихід якого з'єдRC і елемент гістерезису, дискретні задавальники нано з другим виводом обмотки реле, послідовно фіксованої температури і контактний перемикач, з'єднані інтегруючий ланцюжок RC і елемент гістедатчик температури і орган керування термоперерезису, вхід якого з'єднаний з виходом операційнотворювачем - забезпечили більш високу його наго підсилювача, а вихід елемента гістерезисну - з дійність і усунули брязкотіння в комутаційний апавходом електронного ключа, дискретні задавальратурі, якою комутуються електричний ники температури, контактний перемикач, кожний термоперетворювач з електричною мережею, а вхід якого з'єднаний з виходом свого задавальнитакож виключили умови виникнення в електричній ка, а його вихід - з першим входом операційного мережі радіоперешкод підсилювача, датчик температури, з'єднаний з друСуть винаходу пояснюється кресленням, де на гим входом операційного підсилювача, і з'єднаний фіг зображена блок-схема регулятора температуз виходом електромагнітного реле орган керуванри ня термоперетворювачем, що забезпечує більш Регулятор температури містить перше джеревисоку надійність регулятора температури, можло живлення постійного струму 1, операційний ливість його застосування в трифазних електротепідсилювач 2 і елемент гістерезису 3, до яких живрмоперетворювачах і вилучає брязкотіння магнітлення постійним струмом здійснюється від першоних пускачів і контакторів і ВІДПОВІДНО їх контактів, го джерела живлення 1, інтегруючий ланцюжок RC якими комутуються термоперетворювач з елект4, з'єднуючий вихід операційного підсилювача 2 з ричною мережею в момент перехідного процесу входом елемента гістерезисну 3, дискретні задапри вирівнювані температур датчика температури і вальники фіксованої температури 5 1, 5 2 5 п і и задавальника контактний перемикач 6, входи якого з'єднані з виходами своїх задавальників температури 5 1, Поставлена задача вирішується тим, що в ре5 2 5 п, а його вихід з першим входом операційгулятор температури, який містить джерело живного підсилювача 2, датчик температури 7, сполулення постійного струму, виконане на діодах і двох чений з другим входом операційного підсилювача конденсаторах, перший з яких з'єднаний з елект2, друге джерело живлення постійного струму 8, ричною мережею, а другий конденсатор - конденелектромагнітне реле 9, один з виводів обмотки сатор фільтру, з виходом ДІОДІВ, операційний підякого з'єднаний з виходом джерела живлення 8, силювач, виводи живлення якого з'єднані з другим електронний ключ 10, вихід якого з'єднаний з друконденсатором, і електромагнітне реле з обмотгим виводом обмотки реле 9, а вхід електронного кою, згідно винаходу введені друге джерело живключа 1 0 - з виходом елемента гістерезису 3, і лення постійного струму і електронний ключ, між орган керування 11 термоперетворювачем, вхід якими ввімкнена обмотка електромагнітного реле, якого з'єднаний з виходом електромагнітного реле а також введені послідовно з'єднані ланцюжок RC і 9 елемент гістерезису, вхід якого з'єднаний з виходом операційного підсилювача, а вхід елемента Регулятор температури працює на принципі гістерезису - з входом електронного ключа, дисперетворення тепла в напругу електричної енергії, кретні задавальники температури, контактний пезначення якого функціонально залежно від темперемикач, кожний вхід якого з'єднаний з виходом ратури контрольованого середовища, таким чисвого задавальника, а його вхід - з першим входом ном операційного підсилювача, датчик температури, На вході кожного і-го задавальника темпераз'єднаний з другим входом операційного підсилютури 5 і попередньо встановлюють різні фіксовані вача, і з'єднаний з виходом електромагнітного ренапруги, кожна з яких відповідає і-й температурі, ле орган керування термоперетворювачем необхідній споживачу для реалізації того чи іншого технологічного процесу Введене в терморегулятор друге джерело живлення постійного струму забезпечує спрощення Умовно приймається, що з підвищенням темконструкції, підвищення надійності і зниження ператури, яку контролює датчик температури 7, на втрат енергії в резистивних елементах, оскільки його виході підвищується напруга такі активні елементи, як напівпровідникові вироби Датчик температури 7 встановлюється в сереНедоліком у пристрої для регулювання температури є брязкотіння контактів електромагнітного реле, коли нагрівник для комутації з електричною мережею досягає температури, на яку настроєні термочутливий елемент моста і ВІДПОВІДНО операційний підсилювач В такий момент перехідного процесу магнітний пускач або контактор, якими з електричною мережею комутується нагрівник, входять в режим брязкітливого вмикання і вимикання Ці явища призводять до швидкого спрацювання і відмови електромагнітної комутаційної апаратури Але, якщо нагрівник є індукційним, контакти від такого брязкотіння інтенсивніше спрацьовуються і згоряють 51205 орган керування 11, яким і вимкнеться термоперетворювач 3 цього моменту почнеться процес охолодження нагрітого середовища В міру зниження температури, нагрітого термоперетворювачем середовища, напруга на виході датчика температури 6 знижується, а напруга на вході операційного підсилювача 2 буде підвищуватися Вона при перевищенні нижнього граничного значення на вході елемента пстерезиса 3 не зробить будь-яких перемикань в електронному ключі 10 і ВІДПОВІДНО В електромагнітного реле 9 і органі керування 11 Проте, як тільки напруга на виході операційного підсилювача 2 досягне верхнього граничного значення входу елемента гістерезису 3 стрибком на його виході утворюється сигнал на відкривання електронного ключа 9 і ВІДПОВІДНО на вмикання термоперетворювача органом керування 11 Далі процес вмикання і вимикання термоперетворювача регулятором температури буде повторюватися, В міру нагріву напруга на виході датчика темутримуючи температуру нагріваного середовища в ператури 7 підвищується Як тільки вона починає інтервалі спрацювань операційного підсилювача 2 досягати напруги, встановленої на задавальнику і елемента пстерезиса З температури 5 і, на виході операційного підсилювача напруга з верхнього порогового значення Таким чином, застосуванням другого джерела безперервно починає знижуватися і вона через живлення постійного струму 8, дискретних задаваінтегруючий ланцюжок RC 4 буде надходити на льних датчиків температури 5 і елементів гістеревхід елемента гістерезису 3 При зниженні напруги зису 3 забезпечується зниження споживання енердо нижньої границі значення елемента гістерезису гії регулятором температури, підвищення надійноЗ на його виході стрибком сигнальний рівень насті і виключення брязкотіння електромагнітних пруги прийме нульове значення і цим робиться елементів при комутації термоперетворювача з дискретне закривання електронного ключа 10, електричною мережею яким будуть вимкнені і електромагнітне реле 9 і довище, яке нагріває термоперетворювач Вмикання і вимкнення термоперетворювача виконується орган керування 11 Контактний перемикач 6 при потрібній і-й температурі встановлюється в і-е положення, при якому і-й задавальник температури 5 і з'єднується з першим входом операційного підсилювача 2 При початковому вмиканні джерел живлення постійного струму 1 і 8 в електричну мережу змінного струму, напруга на виході датчика температури 7 нижче, чим на задавальнику температури 5 і, а на виході операційного підсилювача 2 - верхнє порогове значення напруги Воно через ланцюжок RC подається на вхід елемента гістерезису 3 і напругою його на вході відкривається електронний ключ 10, яким вмикається електромагнітне реле 9 і надходячим з нього сигналом, на орган керування 11 - вмикається термоперетворювач ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71