8. Простой термостабилизатор
ПРОСТОЙ ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОР
Устройство является универсальным и предназначено для поддержания фиксированного значения заданной положительной температуры в диапазоне +1…80 °С с точностью 0,2 °С.
Термостабилизатор может применяться в искусственном инкубаторе для выведения цыплят из яиц (+37,5 °С), сушильном шкафу (+60 °С), домашней бане или же поддерживать положительную температуру (+2 °С) в утепленном хранилище для овощей на балконе при отрицательной температуре окружающего воздуха. При этом на работе устройства не сказывается возможная нестабильность сетевого напряжения.
П!итается устройство по бестрансформаторной схеме (рис. 1.15) непосредственно от сети 220 В, что позволяет значительно уменьшить его габариты.
Принцип работы схемы на компараторе D1 в особых пояснениях не чуждается — он часто применяется в различных устройствах и описан в литературе. Особенностью данного включения компаратора является управление выходной нагрузкой по эмиттерному выходу микросхемы. Использование транзистора VT1 позволяет улучшить работу компаратора и упростить схему управления тиристором.
В качестве нагревателя подойдет любая нагрузка мощностью не более 1000 Вт (я использовал “воздушный” ТЭН на 500 Вт — он более долговечен, чем нагреватель в виде лампочки). Если же требуется управлять более мощной нагрузкой, то диоды VD3…
VD7 необходимо применять на больший допустимый рабочий ток (например Д246А, Б, Д247А, Б) и подключить дополнительный тиристор совместно с еще одним транзистором КТ940А аналогично с приведенной схемой.
Сигнал управления второй нагрузкой (она подключается к отдельным гнездам) снимается с вывода D1/1.
Рис. 1.15
Для управления нагрузкой мощностью более 1000 Вт можно применить один тиристор типа Т122-20-4 или Т122-25-4 (последняя цифра в обозначении может быть и больше).
Индикаторами режимов работы схемы являются светодиоды HL1, HL2.
Так, при включении устройства тумблером S2, если не подключен нагревательный элемент А1 (или он перегорел), то светиться будут одновременно оба светодиода, а при нормальной работе устройства свечение между индикаторами будет чередоваться: при нагреве А1 светится красный светодиод HL1 (тиристор открыт), при остывании HL2 — зеленый.
В схеме применен в качестве датчика температуры терморезистор типа СТЗ-19 (он обладает малыми габаритами и массой), но подойдут и другие типы (при этом может возрасти инерционность термостабилизации).
Для удобства эксплуатации термостабилизатора используется переключатель (S1), который позволяет иметь 5 фиксированных значений температуры и одно изменяемое. В шестом положении переключателя переменный резистор R2 позволяет устанавливать любую температуру в указанном диапазоне.
Наиболее часто используемые значения температуры удобно настроить резисторами R3, R6…R8, R10 (многооборотные, типа СП5-2) в соответствующих положениях переключателя.
В схеме применены постоянные резисторы типа С2-23; переменный резистор R2 типа СП2-2; конденсатор С1— К50-15, С2 — К10-7В; переключатель S1 типа ПГ2-5-6П2Н; тумблер S2 типа ТЗ; разъем Х1 — РС-4; гнезда Х2, ХЗ типа Г4,0 .
При изготовлении конструкции необходимо преду смотреть теплоотвод для тири стоpa VSI и диодов VD3…VD7.
Внешний вид конструкции корпуса показан на рис. 1.16. Выполняется он из диэлектрических материалов.
Соединительный кабель от гнезда Х1 до термодатчика может иметь длину до двух метров и выполняется перевитыми между собой проводами
Рис. 1.16
— это уменьшит влияние помех и наводок на вход схемы.
Простой термостабилизатор
Устройство является универсальным и предназначено для поддержания фиксированного значения заданной положительной температуры в диапазоне +1…80 °С с точностью 0,2 °С.
Термостабилизатор может применяться в искусственном инкубаторе для выведения цыплят из яиц (+37,5 °С), сушильном шкафу (+60 °С), домашней бане или же поддерживать положительную температуру (+2 °С) в утепленном хранилище для овощей на балконе при отрицательной температуре окружающего воздуха. При этом на работе устройства не сказывается возможная нестабильность сетевого напряжения.
Питается устройство по бестрансформаторной схеме (рис. 1.15) непосредственно от сети 220 В, что позволяет значительно уменьшить его габариты.
Принцип работы схемы на компараторе D1 в особых пояснениях не нуждается — он часто применяется в различных устройствах и описан в литературе. Особенностью данного включения компаратора является управление выходной нагрузкой по эмиттерному выходу микросхемы. Использование транзистора VT1 позволяет улучшить работу компаратора и упростить схему управления тиристором.
В качестве нагревателя подойдет любая нагрузка мощностью не более 1000 Вт (я использовал “воздушный” ТЭН на 500 Вт — он более долговечен, чем нагреватель в виде лампочки).
Если же требуется управлять более мощной нагрузкой, то диоды VD3…VD7 необходимо применять на больший допустимый рабочий ток (например Д246А, Б, Д247А, Б) и подключить дополнительный тиристор совместно с еще одним транзистором КТ940А аналогично с приведенной схемой.
Сигнал управления второй нагрузкой (она подключается к отдельным гнездам) снимается с вывода D1/1.
Для управления нагрузкой мощностью более 1000 Вт можно применить один тиристор типа Т122-20-4 или Т122-25-4 (последняя цифра в обозначении может быть и больше).
Индикаторами режимов работы схемы являются светодиоды HL1, HL2.
Так, при включении устройства тумблером S2, если не подключен нагревательный элемент А1 (или он перегорел), тб светиться будут одновременно оба светодиода, а при нормальной работе устройства свечение между индикаторами будет чередоваться: при нагреве А1 светится красный светодиод НИ (тиристор открыт), при остывании HL2 — зеленый.
В схеме применен в качестве датчика температуры терморезистор типа СТЗ-19 (он обладает малыми габаритами и массой), но подойдут и другие типы (при этом может возрасти инерционность термостабилизации).
Для удобства эксплуатации термостабилизатора используется переключатель (S1), который позволяет иметь 5 фиксированных значений температуры и одно изменяемое. В шестом положении переключателя переменный резистор R2 позволяет устанавливать любую температуру в указанном диапазоне.
Наиболее часто используемые значения температуры удобно настроить резисторами R3, R6…R8, R10 (многооборотные, типа СП5-2) в соответствующих положениях переключателя.
В схеме применены постоянные резисторы типа С2-23; переменный резистор R2Tnna СП2-2; конденсатор С1
— К50-15, С2 — К10-7В; переключатель S1 типа ПГ2-5-6П2Н; тумблер S2 типа ТЗ; разъем Х1 — РС-4; гнезда Х2, ХЗ типа Г4,0 .
При изготовлении конструкции необходимо предусмотреть теплоотвод для тиристора VS1 и диодов VD3…VD7.
Внешний вид конструкции корпуса показан на рис. 1.16. Выполняется он из диэлектрических материалов.
Соединительный кабель от гнезда Х1 до термодатчика может иметь длину до двух метров и выполняется перевитыми между собой проводами
— это уменьшит влияние помех и наводок на вход схемы.
Радиосхемы Схемы электрические принципиальные
категория
Электроника в быту
материалы в категории
Автор Ю. АНДРЕЕВ, г. Санкт-Петербург, публикация из журнала Радио, 1998 год, №6
Область применения стабилизаторов температуры в устройствах, используемых в домашнем хозяйстве, довольно широка. Это, например, хранилища овощей, аквариумы, малогабаритные инкубаторы, камеры тепловой обработки пчел, теплицы и многое другое. Конструированию термостабилизаторов различного назначения, описанию их работы посвящена обширная литература.
И тем не менее эта тема, на мой взгляд, остается актуальной, особенно для тех, кто решил самостоятельно построить такие устройства. Учитывая определенные трудности, связанные с приобретением ряда деталей, и различные условия эксплуатации стабилизаторов, хотелось бы перед описанием конкретных конструкций остановиться на некоторых общих вопросах.
Прежде всего, приступая к конструированию термостабилизатора, необходимо определить мощность нагревателя, обеспечивающего требуемую температуру в заданном объеме. Это — отдельная, подчас сложная задача, требующая теплотехнических расчетов. Для ориентировочных же расчетов можно воспользоваться простыми формулами.
Так, например, для защиты от замерзания продуктов в вашем овощехранилище при температуре наружного воздуха до -30°С в ящике, выполненном из досок или ДСП толщиной 20 мм, со слоем пенопласта толщиной 25…
30 мм, требуемая мощность нагревателя должна быть такой, как указано в [1]: Р = V2/3, где Р — мощность нагревателя, выраженная в ваттах; V— внутренний объем ящика в литрах.
Для лоджии, каркасной теплицы с покрытием из стекла или полиэтилена требуемую суммарную мощность нагревателя определяют по следующей формуле [2]:
Р = 1,23•Sп•Kт (tвн – tнap),
где Р — мощность нагревателя в ваттах; Sп — суммарная площадь поверхности охлаждения (стены, пол, потолок) в м2; Кт — коэффициент теплопередачи в Вт/м2 °С; tвн и tнар — соответственно внутренняя и наружная температура в градусах. Значение коэффициента Кт может быть от Кт = 3,3 (для двойного остекления) до Кт = 7,5 (для однослойной полиэтиленовой пленки).
Любой стабилизатор температуры включает в себя чувствительный элемент — датчик температуры и усилитель сигнала датчика; устройство сравнения сигналов или компаратор; электронный ключ, выполняющий функции исполнительного устройства; блок питания и нагревательный элемент.
В качестве датчика температуры обычно используют терморезисторы серий KMT, MMT, СТ, температурный коэффициент сопротивления (ТКС) которых отрицательный — 2…7 % / град. — и изменяется в зависимости от температуры, а допуск на значение сопротивления терморезистора составляет 10..
.30%. В любительских термостабилизаторах терморезисторы применяют наиболее часто из-за большого ТКС. Однако их существенная нелинейность и большие допуски требуют индивидуальной регулировки конструируемых термостабилизаторов, градуировки шкал, затрудняет замену в случае ремонта.
Расчет параметров моста с полупроводниковым терморезистором, при повышенных требованиях к точности, изложен, например, в [3, 4].
Наилучшими метрологическими характеристиками обладают термодатчики серии ТСМ — медные. Их ТКС — положительный, но составляет всего 0,3 % / град.
= = 1/293°, причем линейность характеристики обеспечивается в широком диапазоне температур. Они относятся к приборам высокого класса точности (0,1…0,5 %) и могут работать даже в агрессивных средах.
Недостаток ТСМ — относительно большая длина (около 300 мм) и высокая стоимость.
Менее известен как термодатчик кремниевый диод, отрицательный коэффициент преобразования которого равен 2 мВ/град. [5, 6]. Практически любой маломощный кремниевый диод обеспечит линейное преобразование температуры в напряжение.
Любой из перечисленных здесь термопреобразователей обычно включают в одно из плеч резистивного моста, источник питания которого стабилизирован. Выходной сигнал моста подают на вход устройства сравнения или, если это необходимо, предварительно усиливают.
Для сравнения сигналов удобнее всего использовать компаратор, представляющий собой операционный усилитель (ОУ) с положительной обратной связью. Функцию сравнения могут выполнять любые ОУ серий К140, К553 или специально разработанные компараторы серии К554.
Наиболее предпочтителен компаратор К554САЗ, обеспечивающий выходной ток до 50 мА, что позволяет без дополнительного усилителя непосредственно включать электромагнитное реле исполнительного механизма.
Выбор того или иного типа реле определяется двумя факторами — значением тока срабатывания и допустимыми напряжением и током его коммутирующих контактов. При напряжении сети 220 В контакты реле должны надежно коммутировать ток нагревателя. Наиболее распространенные маломощные реле — РЭС8, РЭН18 [7]. Обмотки реле РЭН20 и МКУ-48 (паспорт 4.509.
146) рассчитаны на работу непосредственно от сети переменного напряжения 220 В при допустимом токе контактов 5 А, что на практике позволяет использовать их в большинстве случаев. При параллельном соединении двух групп контактов эти реле обеспечивают включение нагревателей общей мощностью до 2,2 кВт.
Кроме электромагнитного реле, элементом исполнительного устройства, включающего нагреватель, может быть тринистор или симистор.
Эти приборы позволяют коммутировать ток нагревателей до 80 А. Отсутствие контактов делает их применение предпочтительным. Правда, сама конструкция термостабилизатора становится более сложной, чем с электромагнитным реле в исполнительном звене.
Термостабилизатор температуры жала
Для качественной пайки требуется установка точной температуры жала. При пайке одним из самых важных параметров является температура паяльника. Температура жала должна быть ниже, чем температура горения канифоли и выше температуры ее кипения, и плавления олова.
Радиолюбителям, имеющим низковольтный электропаяльник со встроенной термопарой и четырехпроводным кабелем для подключения к устройству регулирования температуры, рекомендую изготовить простой стабилизатор температуры жала.
Температура жала паяльника.
Температура жала – определяет качество пайки. Температуру – регулируют по канифоли. Она должна кипеть, но не гореть. На жале хорошо отрегулированного паяльника канифоль кипит, но не горит. Кипящая канифоль – приятно пахнет, ,быстро испаряется, но не оставляет на жале сгоревших оствтков черного цвета.
Проверенная схема с применением оптопары MOC306
Схема термостабилизатора температуры жала (нажмите для увеличения)
ПП для этого варианта проверенная мотажом
Плата индикации
Было сделано три варианта. Разброс параметров регулировки температуры при применении однотипных термопар не превышал 10%. Это при отсутствии рег. резисторов. Один раз подстроил на макете. Термопара МАНГАНИН-НИХРОМ.
Вот последний снимок двух термостабилизаторов.
Как намотать паяльник?
Скручиваем манганин с нихромом:
Как самому сделать термопару?
Берутся два провода из различных металлов. Концы туго скручиваются и чирк угольным электродом, подключённым к трансформатору 6-30в, 5-10а. На конце получится шарик. Это и есть спай термопары. Металлы могут быть разными. В промышленности используют специфические (предсказуемые)- хромель, алюмель, копель. Для паяльников использую нихром и манганин. Легко найти.Тарировать не имеет смысла.
Термопара (манганин-нихром)
Термопара и “вечное жало”
Перед намоткой нагревателя
Намотка
Хвостовик жала чуть сточен по образующей, для получения плоской поверхности. На плоскость положена полоска слюды. Она и является изолятором термопары. Чуть сложновато, но это делается на один раз, при использовании “вечного” жала.
Для примотки использовалась нитка из стеклоткани – купить в строй-магазинах можно. Не используйте силикатный клей и асбест.
Первый является проводником (если прохо просушить и подать напряжение), второй токсичен! Из последних экспериментов: хорошие результаты по закреплению стекловолоконной изоляции дает клей СЕКУНДА на основе ЦИАНКРИЛАТА.
Размещение термочувствительного элемена вблизи рабочей зоны и зачеканивание его непосредственно в тело стержня благотворно сказывается на инерционности системы и на точность поддержания заданной температуры.
Некоторые данные: 1.Выход на раб.темп.225град.-50сек. 2.Подержка темп.(интервал между включ.и выключ.)-4 град. 3.Выставленная шкала регулировки 26-320 град(если регулятор выставить на минимум,паяльник остывает до комнатной темп.и выключается) 4.Калибровка термопары паяльника в сравнении с показаниями мультиметра 3-4 град(правда технология термопары,жало паяльника да и сам паяльник в корне отличается от варианта Юхсы)
5.Паяльник 24в*50w со сменными жалами(практически можно вставить любое-медь,керамику или вечное)
В устройстве применены широкораспостранённые комплектующие. Никаких ограничений по замене малосигнальной части нет.
Силовые элементы лучше применять с допусками по напряжению и по току соотвествующими питающему напряжению и мощности потребителя – нагревателя.
Взято с форума osipoff.ru
Редакция – МАСТЕР
Терморегуляторы (термостабилизаторы). Общие сведения
Для поддержания стабильной температуры в зимовнике удобно использовать автоматические электронные терморегуляторы. Следует заметить, что более точным для такого рода устройств является название термостабилизаторы. Назначение подобных устройств – поддержание стабильной температуры, посредством периодического подключения нагревательного элемента.
Это широко распространенные устройства, достаточно простые и надежные, причем как промышленного, так и кустарного производства. Схемотехника терморегуляторов довольно разнообразна.
Иногда в литературе встречаются описания довольно экзотических устройств, с цифровым управлением, однако на практике бывает достаточно простейшего регулятора, подключаемого к воздушному электронагревателю.
Нужно заметить, что лучшие результаты по качеству поддержания температуры дает применение масляных радиаторов, которые меньше сушат воздух. Однако, как как показала практика, они не всегда применимы вследствие наличия внутреннего реле. Поэтому допустимо использование и обычных ТЭН.
На фотографии показан простейший термостабилизатор релейного типа. В алюминиевом корпусе пара реле и блок с трансформатором, выпрямителем и парой транзисторов на плете. Обмотка мощного реле (пускателя) запитана через контакты маломощного вспомогательного реле РЭС-9. В качестве порогового элемента служит электроконтактный ртутный термометр.
Довольно простая штуковина. Когда я глянул на это впервые, то сразу понял почему термометры регулярно выходят из строя. Для уменьшения тока через ртутный столб пришлось сделать электронный буфер на транзисторах. Контакты включил в цепь базы, а коллектор отптавил на обмотку маленького реле.
Ктроме того обмотку реле при коммутации непременно нужно шунтировать диодом обратного тока.
Электроконтактные градусники больше не выходят из строя. Устройство работает тупо, но совершенно надежно. Никаких претензий нет, не смотря на простоту.
Для подключения проводов применены два стандартных штепсельных разъема, к одному – термометр, к другому – ТЭН (электроплитка). Однако нужно обязательно позаботиться, чтобы каждый разъём (розетка) был подписан.
Кроме того, желательно применить белую пару вилка-розетка для силовогого провода и черную пару – для сигнального. Причины тому просты и понятны.
Важно не перепутать разъемы (розетки) иначе будет бабах. Настройка температуры – регулировкой магнитной шайбы на термометре. По шкале видна настраиваемая температура.
Интенсивность нагрева регулируют обыкновенным отдалением термометра от нагревательного элемента. Примерные расстояния для размещения элементов друг относительно друга 1 – 2 метра.
Подальше отодвигать рекомендуется в большие морозы. Таким образом ослабляется обратная связь по теплу.
На сайте рассмотрена схемотехника наиболее простых устройств, пригодных для самостоятельного повторения в бытовых условиях. Некоторые схемы показаны ниже.
Есть схемы – на цифровых логических элементах, есть схемы на импульсных трансформаторах в цепях управления тиристорами. Ни те, ни другие не вызывают у меня большой симпатии.
Более подробному анализу схемотехники возможно будет посвящена отдельная статья. Пока – недостаток времени .
Аналогичные электронные устройства применяют и для поддержания неизменной влажности в помещении. Но их схемотехнику буду рассмтаривать отдельно. Для показанных конструкций необходимо изготовить корпуса. Опыт показывает, что большинство пчеловодов по бедности обходятся без них.
Просто кладут модуль под лавку или накрывают его пустым корпусом. И так проходит вся зима. Это конечно неправильно, поскольку схема непрерывно находится под напряжением. Однако большинство из тех, кого я знаю, предпочитают экономить.
Схему термостабилизатора, оформленную в корпусе естественно я продам дороже.
Диоды применены в схемах весьма мощные и сравнительно высоковольтные. Номинальная нагрузка таких мостов, при установке на радиаторы – несколько киловатт.
Проводя опыты долговременного включения таких нагревателей, я убедился, что можно подключать ТЭНы до 4-6кВт.
Поскольку процесс нагрева помещения ступенчатый, диоды и тиристоры даже при таких нагревательных элементах нагреваются до приемлемых температур. Вентиляторы дял охлаждения применть не следует, поскольку они создают шум.
Ниже показана пара фотографий с обыкновенными термостабилизаторами триггерного типа. Схема построена на тиристоре, включенном в диагональ диодного моста. Фазовое управление переключением тиристора выполняет компаратор.
Термочувствительный элемент – терморезистор, включенный в плечо измерительного моста. Схема работает отлично, точность высокая, чувствительность можно настроить предельную, но это не нужно, наоборот, приходится загрублять. Надежность неплохая.
Схема должна быть постоянно подгружена по выходу. Для этого используют балластный резистор 2 Вт.
Регулятор температуры – обыкновенный переменный резистор. Обычно его устанавливают на передней панели прибора. Есть пара светодиодов, красный – нагрев, зеленый – пауза (охлаждение). Настройка температуры переключения – на месте. Настроил и забыл. А весной, если нужно добавить пару градусов, то просто довернул регулятор немного по часовой стрелке.
Диапазон регулирования изменением параметров элементов в схеме можно существенно ограничить (0-6 градусов С), а можно наоборот, расширить в пределах 0-70 градусов С. В заранее изготовленной мною партии таких регуляторов есть и экземпляры с широким и узким диапазоном. Любопытно, что несмотря на объективную критику, 70% таких регуляторов уже продано.
Ниже представлены фотографии с тиристорными регуляторами мощности. Это уже приспособления для группового обогрева пчёл весной. Это тоже предмет отдельной статьи. Эти модули применяют обязательно совместно с низковольтными трансформаторами.
Смысл применения трансформатора заключается в гальваническом разделении распределительной сети и бытовых устройств для обогрева. Применение низковольтных утстройств до 42 вольт при разделении с сетью исключает поражение электричческим током.
Фазовое управление по соображениям удобства я выполняю на напряжениях до 54 вольт. Даже при этом токи могут быть весьма существенными. Все зависит от количества ульев на пасеке. Ток магистральной линии могжет достигать 30-40 Ампер.
Поэтому количество параллельных магистральных линий увеличивают и толщину провода тоже увеличивают. Провод магистрали только медный.
Некторые из показанных модулей предназначены для регулирования напржения в нагрузке на 220 вольт. Это уже не груповые обогреватели, а другие устройства. Например регулятор мощности паяльника, для наващивания рамок. Это устройства фазового регулирования. Аналоговые устройства.
Можно при менить при регулировании уровня обогрева помещения, когда не применяют автоматику. Есть модули, предназначенные для управления двигателями постоянного тока, которые используют в электроприводах. Как оказалось – это достаточно кактуальная задача, поскольку медогонки стали делать с электроприводами.
Некоторые применяют ЛАТР. Тоже приемлемое решение, но на малых оборотах нужен мощный ЛАТР. В последние годы появились частотные регуляторы, построенные на базе инверторов. Это крайне эффективные узлы регулирования, позволяющие создавать большие токи при малых напряжениях.
Однако это довольно дорого, поэтому их применение на практике ограничено.
Вопросы регулирования электропривода на переменном токе я не рассматриваю, поскольку самостоятельная реализация частотного управления сложнее.
Кроме того, сейчас много разнообразных китайских штучек, которые можно приспособить и для управления асинхронным двигателем небольшой мощности. Есть у китайских поставщиков проблема – это проблема невысокой надежности. А технические решения вполне приемлемые.
Вполне вероятно, что со временем цены на транзисторную гибридную электронику станутболее приемлемыми. Сейчас для силовых устройств в ходу элементная база именно гибридных транзисторов и способ широтно-импульсного (ШИМ) управления ключевым режимом работы.
Такой подход и соответствующее оборудование позволяют управлять совершенно дурными мощностями. IGBT-модули рулят!!! Не даром я использовал их схемное изображение в символике своего сайта.
Евгений Бортник, ноябрь 2012
Универсальный высокоточный термостабилизатор
Разное
Главная Радиолюбителю Разное
Устройство предназначено для автоматического поддержания температуры и может быть использовано в квартире, частном доме и др. помещениях при мощности электронагревателя до 5,5 кВт, а также для овощехранилища (в том числе на балконе), в инкубаторе, аквариуме и т.д.
Предусмотрено подключение кондиционера и поддержание желаемой температуры охлажденного воздуха. Термостабилизатор может быть использован на производстве.
При необходимости увеличения мощности до 100 кВт и более применяется соответствующий нагрузке магнитный пускатель или контактор (в том числе для трехфазной электросети), пусковая катушка которого подключается непосредственно к стабилизатору.
В различных радиотехнических изданиях было опубликовано немало электронных устройств для автоматического поддержания температуры, однако одни из них небезопасны в эксплуатации, так как датчик и элементы регулировки не имеют гальванической развязки с питающей электросетью [1], другие не обеспечивают необходимую точность поддержания температуры и не исключают частого переключения нагревателя (“дребезга”) вблизи пороговой температуры [2], третьи сложны в изготовлении и содержат дефицитные элементы [3]. Предлагаемый вариант свободен от указанных недостатков. Кроме того, область применения устройства расширена за счет поддержания температуры с высокой точностью и увеличенной мощности, соответствующей имеющимся в продаже современным нагревателям и кондиционерам.
Описанный термостабилизатор обеспечивает поддержание температуры с точностью до ±0,С и возможность регулировки температурного интервала от момента включения до момента отключения нагревателя (кондиционера) от 0,1 до 1,5°С.
Рис. 1
При указанных на схеме (рис.1) номиналах обеспечивается фиксированное значение любой из семи значений температур 21…27°С. Данный интервал температур может быть сдвинут в сторону увеличения или уменьшения на 8…9°С резистором R3. Мощность, потребляемая электронным блоком термостабилизатора, не превышает 3,5 ВА.
Устройство представляет собой совокупность пяти функциональных узлов: электронного термореле, переключателя режимов работы, мультивибратора, импульсного трансформатора и тринисторного (симисторного) ключа, сетевого трансформатора с выпрямителем. Электронное термореле состоит из компаратора напряжения DA1 и измерительного моста.
Датчик температуры, которым является терморезистор RK1, включен в плечо измерительного моста R1, R3-R10, R2, RK1, питаемый стабилизированным напряжением. Фильтр R1 1R12C2 ослабляет влияние помех на проводники, соединяющие терморезистор с компаратором. Резистором R14 устанавливают ширину “температурного гистерезиса” от 0,1 до 1,5°С.
С уменьшением температуры сопротивление терморезистора RK1 увеличивается. В результате изменения напряжения на входе компаратора, последний, срабатывая, подает отрицательное напряжение на переключатель режимов работы SA2, VT1. В режиме “нагреватель” транзистор VT1 запускает мультивибратор, собранный на транзисторах VT2, VT3.
Частота генерации составляет около 20 кГц, чем обеспечивается надежное срабатывание тринисторного (симисторного) ключа, подающего напряжение на нагреватель (кондиционер).
Импульсный трансформатор Т1 обеспечивает гальваническую развязку между электросетью 220 В и термостабилизатором, что соответствует требованиям электробезопасности. Первичная обмотка трансформатора подключена к коллекторам транзисторов VT2, VT3 через конденсатор С4.
Светодиод HL2 зеленого цвета свечения выполняет функции индикатора включения термостабилизатора в сеть, а светодиод HL1 красного цвета свечения индицирует о подаче напряжения на нагреватель или кондиционер.
Если термостабилизатор предполагается использовать только для кондиционера, то надобность в установке переключателя SA2, транзистора VT1, резисторов R15-R17 отпадает. В этом случае необходимо перемычкой соединить вывод 7 компаратора DA1 с базой транзистора VT3.
Если предполагается использоваться только нагреватель, то переключатель SA2 также не нужен, при этом вывод 7 компаратора соединяют с точкой соединения резисторов R15, R16, а коллектор транзистора VT1 – с базой транзистора VT3.
В современных кондиционерах предусмотрена функция обогрева. В этом случае переключатель SA2 устанавливают в положение “Нагреватель”.
Для питания термостабилизатора применяется любой сетевой трансформатор Т2, понижающий напряжение до 8… 10 В. Ток нагрузки не менее 200 мА. Трансформатор может использоваться от сетевого адаптера игровой видеоприставки.
Кондиционер С7 уменьшает потребляемый ток из сети за счет компенсации реактивной энергии, потребляемой трансформатором. После подбора конденсатора ток уменьшился с 30 до 16 мА. Датчик с терморезистором RK1 можно располагать на расстоянии (1 0 м и более) от электронного блока.
В этом случае подключение выполняют экранированным проводом в изоляции. Терморезистор RK1 необходимо защитить от механических повреждений, обеспечив свободный доступ воздуха.
Мощность нагревателя (кондиционера) в соответствии со схемой, показанной на рис. 1, не должна превышать 2,2 кВт, однако ее несложно увеличить до 5,5 кВт, применяя вместо двух тринисторов VD3, VL4 типа КУ202Н симистор ТС 1 22-25-6, как указано на рис.2.
В этом случае используется одна вторичная обмотка импульсного трансформатора Т1. Конденсатор С8 обеспечивает включение симис-тора без тщательного подбора его параметров.
В зависимости от мощности нагрузки тринисторы (симистор) необ-ходимо установить на теплоотводы из расчета 60 см на 1 кВт нагрузки.
При использовании термостабилизатора для инкубатора резисторы R5-R10 и переключатель SA1 не используются, а резистор R4 заменяют резистором на 15 кОм и соединяют с корпусом. Температуру 37,5°С устанавливают резистором R3.
При использовании термостабилизатора для овощехранилища резистор R4 заменяют резистором на 75 кОм и соединяют с корпусом. Температуру 2…4°С устанавливают также резистором R3.
Если необходимо использовать термостабилизатор в интервале температур от 0 до 100°С, резистор R1 необходимо заменить резистором на 5,1 кОм, а резистор R3 – на 100 кОм. Вывод резистора R4, который идет на переключатель SA1, соединяют с корпусом.
Большинство деталей термостабилизатора смонтировано на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Расположение деталей некритично. Импульсный трансформатор Т1 намотан на кольце размерами 20x12x6 мм из феррита 2000НМ.
Все три обмотки одинаковые и содержат по 50 витков литцендрата ЛЭШД 7×0,07, который можно заменить проводом ПЭЛ-ШО 0,17. При изготовлении трансформатора обмотки и выводы должны быть надежно изолированы.
Сопротивление изоляции между обмотками должно составлять не менее 0,5 МОм, измеренное мегомметром напряжением 500 В (ПУЭ п.1.8.34).
В устройстве использованы постоянные резисторы типа МЛТ, переменные – СПЗ-1а, конденсаторы типа КМ (С2-С8)иК52-1 (С1-С6).
Компаратор К521САЗ можно заменить К554САЗ. Транзистор VT1 типа КТ31 5Б может быть применен с другим буквенным индексом или любой из серии КТ301, КТ312, КТ3102. Вместо транзисторов VT2 и VT3 могут быть применены транзисторы КТ608.
Диодную сборку VD2 можно заменить диодами КД1 05 и др. Вместо диодов VD3-VD5 можно применить диоды КД509А. Светодиоды также можно заменить другими. В качестве переключателя SA1 применен малогабаритный переключатель типа ПМ, но можно использовать другого типа, например П2К.
В качестве переключателя SA2 применен тумблер типа МТД-1.
При установке импульсного трансформатора необходимо правильно подключить начала и концы обмоток, в противном случае потребуется поменять их местами.
Правильно собранный термостабилизатор начинает работать сразу. В отдельных случаях из-за разброса значений терморезистора RK1 может потребоваться подборка резисторов R5-R10 для установки точной фиксированной температуры переключателем SA1.
Литература
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Cтраница 1
Термостабилизаторы вводят в композицию в количестве от 3 до 15 мае. Основное их назначение – связывание НС1, выделяющегося при термоокислительной деструкции ПВХ в процессе переработки и эксплуатации при высокой темп-ре. Хлористый водород катализирует дальнейшее разложение ПВХ, снижает электрич. [1]
Термостабилизаторы вводят в пластмассы на основе ПВХ с целью снижения интенсивности деструкции полимера при переработке, в результате к-рой материал окрашивается; при глубоком разложении у него ухудшаются свойства.
Для сохранения эксплуатационных свойств материала введение термостабилизаторов обязательно только в тех случаях, если материал предназначен для использования при высоких темп – pax или подвергается дополнительной тепловой обработке, напр, при формовании, сварке. [2]
Термостабилизатор бисалкофен при концентрации 0 1, 0 3 и 0 5 % обнаружил сильную миграцию. [3]
Термостабилизаторы повышают устойчивость и работоспособность буровых растворов в жестких термобарических условиях бурения скважин, то есть при повышенных температурах и давлениях.
Обычно их используют для замедления термоокислительных процессов, приводящих к химической деградации и распаду органических компонентов бурового раствора, главным образом высокомолекулярных соединений – понизителей фильтрации и регуляторов реологических свойств. [4]
Термостабилизаторы должны защищать полиэтилен от ультрафиолетовой и термоокислительной деструкции в условиях одновременного воздействия радиации, СВЧ-энергии и в контакте с воздухом, содержащим повышенные концентрации озона.
Они не должны мигрировать на поверхность и вымываться; должны быть коррозионно неактивными по отношению к металлам; совмещаться с полиэтиленом.
Кроме того, они должны сохранять стабильность характеристик в условиях технологической переработки материала; легко и просто вводиться в полимер; быть доступными и дешевыми; нетоксичными; стабильными в условиях длительного хранения. [5]
Термостабилизатор гомо – и сополимеров формальдегида, сополимера триоксана с диокеоланом. [6]
Термостабилизатор полиолефино вых волокон. [7]
Термостабилизаторы вводят в композицию в количестве от 3 до 15 мае. Основное их назначение – связывание НС1, выделяющегося при термоокислительной деструкции ПВХ в п-роцессе переработки и эксплуатации при высокой темп-ре. Хлористый водород катализирует дальнейшее разложение ПВХ, снижает электрич. Часто используют синергия, смесь двух стабилизаторов ( напр. [8]
Термостабилизатор резин на основе натурального и бутилкаучука, полиолефи-нов, пентапласта. [9]
Термостабилизатор по-ливинилхлорида; придает композициям высокую прозрачность, Обладает светостабилизирующим и смазывающим действием. [10]
Термостабилизатор полиформальдегида и его сополимеров, полиолефинов, эфиров целлюлозы, полиэтилентерефталата, пентапласта, полифениленоксида, сополимера тетрагидрофурана и пропиленоксида, ненасыщенных полиэфиров. [11]
Термостабилизатор резин на основе натурального, бутадиен стирольного, хлоропренового каучуков. [12]
Термостабилизатор резин на основе натурального и синтетического каучуков. Пассивирует действие солей металлов переменной валентности. [13]
Вторичный термостабилизатор полиолефинов, полиорганосилоксанов, эпоксидных смол. Термо – и светостабилизатор эфиров целлюлозы. [14]
Термостабилизатор полиамидных волокон; обладает светостабилизирую-щим действием. [15]
Страницы: 1 2 3 4
