Регулятор температури в схемах управління

Системи автоматичного регулювання призначені для контролю над такими параметрами, як струм, напруга, потужність, тиск і т.д. Особливе місце в подібного роду системах відводиться схемами управління. В залежності від об'єкта, використовується той чи інший принцип управління. Якщо нас цікавлять нагрівальні елементи, то для цього в більшості пристроїв немає необхідності будувати швидкодіючі схеми. Це спрощує схемну реалізацію приладу і, найголовніше, дозволяє використовувати "щадний" режим для силових модулів. Такий підхід значно продовжує термін їх служби і скорочує час вимушених простоїв при ремонті устаткування. В умовах виробництва це - важливий чинник. Кожна незапланована зупинка технологічної лінії веде до зменшення випуску кінцевої продукції, що, природно, відбивається на її собівартості.

Як приклад можна розглянути невелику систему, де використовується регулятор температури. Система управління має два входи - сигнали завдання і зворотного зв'язку. Припустимо, що за сигналом завдання необхідно довести параметр до деякої величини. Використовуваний регулятор температури плавно збільшить струм в нагрівальних елементах до максимального. Після цього стане порівнювати сигнал зворотного зв'язку і завдання. Як тільки вони зрівняються - відбудеться плавне відключення об'єкта. Зазвичай в такі системи закладається гистерезис на зворотне включення / відключення - це необхідно для забезпечення стабільної роботи всієї системи.

Раніше для комутації силового ланцюга нагрівальних приладів використовувалися контактні схеми, що володіють поруч недоліків: різке збільшення струму навантаження, швидке зношення силових контактів і т.д. Сучасний регулятор температури управляє силовими модулями на базі тиристорів, сімісторов, IGBT-транзисторів і т.д. Кожен такий блок має свої особливості в управлінні, що і повинно враховуватися при розробці приладу.

Хороші перспективи для управління потужними виробничими об'єктами, наприклад, індукційними печами, має тиристорний регулятор температури. Елемент володіє прекрасними експлуатаційними характеристиками і добре показав себе саме при роботі з активним навантаженням. В управлінні іншими видами навантажень ці інноваційні свого часу прилади поступово поступаються свої позиції більш сучасним схемами.

Іноді виникає необхідність використовувати регулятор температури повітря. Хорошим прикладом у цьому випадку може послужити невеликий пристрій, який працює в сауні. Як бачите, тут є сигнал завдання (градуси в Цельсіях). Зворотним зв'язком в цьому випадку служить сигнал з термодатчика, який розташований всередині сауни. За тим же принципом працює і регулятор температури води, змінюється тільки тип використовуваного датчика. Подібні пристрої використовуються і на виробництві (звичайно, вони характеризуються набагато більшою потужністю).

З появою інноваційних силових елементів на базі напівпровідникових приладів відбувається поступове заміщення "застарілих" схем. Залишаються незмінними тільки принципи регулювання, за якими працюють ці прилади.