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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Mantenimiento automático de temperatura en el volumen. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor El mantenimiento automático de la temperatura es necesario cuando se mantienen almacenes individuales de verduras en los balcones durante la estación fría, así como para mantener la temperatura de acuarios, invernaderos y viviendas. La calefacción eléctrica también se puede utilizar como calefacción correctiva adicional junto con otros tipos de calefacción, por ejemplo, en un invernadero. En los dispositivos automáticos de mantenimiento de temperatura, se utilizan dispositivos de contacto (relés) o dispositivos sin contacto (tiristores) en el circuito de control de potencia del calentador. Es preferible utilizar claves trinistor, ya que son más fiables. Para controlar los tiristores, se utilizan ampliamente como los circuitos de control de tiristores más accesibles basados en un análogo de un transistor unijunción.
Este circuito (Fig. 1a) está ensamblado sobre dos transistores bipolares de conductividades npn y pnp (VT2, VT3). Dicho circuito realiza el control de pulso de fase del tiristor y garantiza que el momento de conmutación del tiristor se mueva a cualquier punto del semiciclo de la tensión de red (Fig. 1, b). La corriente de control de encendido del tiristor es proporcionada por el condensador de almacenamiento C1, conectado entre el emisor del transistor VT2 y el cable común. La energía almacenada por la capacitancia del capacitor es cercana a cero al comienzo del semiciclo y aumenta durante el semiciclo. El momento del inicio de la descarga del condensador a través del electrodo de control del tiristor determina el voltaje en la base de este transistor, suministrado desde el circuito de control. Una disminución de este voltaje acerca el momento de apertura del tiristor al comienzo del semiciclo. Y con un voltaje de control bajo, el tiristor no se abre, ya que el condensador de almacenamiento aún no ha almacenado suficiente energía para desbloquear el tiristor durante el tiempo transcurrido desde el comienzo del semiciclo. Un esquema de este tipo proporciona un control automático de la temperatura en el volumen mediante su calentamiento continuo. Sin embargo, durante el calentamiento inicial del volumen, cuando la temperatura disminuye considerablemente, el circuito de control de acuerdo con el estado del sensor de temperatura proporciona un voltaje de control muy bajo, el tiristor no se abre y el volumen no se calienta. Por lo tanto, un circuito de control de tiristores simple basado en un análogo de un transistor de unión simple no proporciona un calentamiento automático del volumen a partir de una temperatura significativamente reducida en relación con la requerida. Esta situación no es aceptable para nosotros cuando se corta temporalmente la electricidad. En la Fig. 2 se muestra un esquema simple para el control automático de la temperatura en el volumen, libre de este inconveniente. El circuito proporciona control de amplitud de la activación del tiristor y enciende el elemento calefactor en el volumen desde cualquier temperatura baja durante un tiempo hasta que la temperatura aumenta a la temperatura establecida en el controlador de temperatura R2. La duración del ciclo de calefacción está controlada por el sensor de temperatura en el volumen R1. Con el calentamiento inicial del volumen o con una ausencia prolongada de calentamiento, la resistencia del sensor aumenta considerablemente, y cuando el regulador está conectado a la red, el voltaje basado en el transistor VT1 lo mantiene abierto. El transistor VT2 se abre y la corriente de encendido del tiristor fluye a través del circuito del electrodo de control del tiristor. El tiristor se enciende al comienzo de cada medio ciclo. A medida que el volumen se calienta, la resistencia del sensor disminuye. Cuando el volumen alcanza una temperatura igual a la configurada, los transistores VT1 y VT2 se cierran. El tiristor está cerrado. No se produce calentamiento hasta que la temperatura en el volumen desciende a un valor no superior a 1°C por debajo del valor establecido. Luego se vuelve a conectar la calefacción. El tiristor incluido desvía el circuito de control y no consume energía, lo que permite reducir la potencia de la resistencia limitadora R8. El brillo del LED HL2 indica que el dispositivo está conectado a la red y que el circuito del calentador está funcionando, mientras que HL1 no está encendido. El brillo de HL1 indica calentamiento, mientras que HL2 se apaga. La precisión de mantener la temperatura de alrededor de 1°C es bastante aceptable. Al configurar el circuito, debe seleccionar la resistencia de la resistencia R6 y aplicar la escala del controlador de temperatura R2. Para seleccionar R6, debe encender la lámpara de iluminación como carga, romper el circuito del sensor de temperatura y, al reducir la resistencia de la resistencia R6 en 2 kOhm, hacer que la lámpara brille a pleno calor. En el circuito, establezca R6 del valor nominal recibido. Para diferentes instancias de tiristores, R6 puede variar. Para aplicar la escala del punto de ajuste, encienda la resistencia R2 de modo que en la posición extrema izquierda del control deslizante la resistencia del circuito sea mayor. Coloque el sensor de temperatura junto con un termómetro de mercurio en un recipiente con agua y lleve la temperatura del agua (calentándola o agregando hielo) a la temperatura deseada al comienzo de la escala del punto de ajuste. Luego, reduciendo la resistencia de la resistencia R3 de 47 kOhm, encienda la lámpara. Registre el valor de resistencia R3. Mueva el motor R2 a la posición extrema derecha. Aumentando la temperatura del agua, fije la temperatura a la que se apaga la lámpara. Esta es la temperatura superior de la escala del punto de ajuste. Se aplican divisiones intermedias de la escala de acuerdo con las lecturas deseadas de un termómetro de mercurio en ese lugar de la escala cerca del indicador del punto de ajuste, en el que un ligero movimiento del mango del punto de ajuste hace que la lámpara se encienda. La escala de punto de ajuste tiene un rango de temperatura más amplio a un índice R2 más alto y viceversa. En los valores mostrados en la Fig. 2, el rango de escala es de aproximadamente 6°C.
El circuito utiliza: como sensor de temperatura R1 un termistor tipo MMT-4 o KMT-1, MMT-1 de 2 a 10 kOhm; VT1 puede ser KT315, KT3102 con cualquier letra; VT2: escriba KT361, KT3107, KT209, KT313 con cualquier letra; tiristor VS1 - tipo KU201, KU202 K-N; los diodos puente deben tener un voltaje inverso de más de 300 V y una corriente directa suficiente para alimentar el calentador; LED HL1 AL307G, HL2 - AL307B. Cuando la potencia del calentador es superior a 100 W, se deben instalar tiristores y diodos rectificadores en los radiadores. El regulador también se puede utilizar como medidor de temperatura en el lugar de instalación del sensor. Para ello gira el mando del controlador de temperatura para que uno de los LED se apague y el otro se encienda y viceversa. En esta situación, el puntero de ajuste se dirige en su escala a la temperatura medida. Desde el punto de vista estructural, es aconsejable proteger el sensor de temperatura de influencias mecánicas. Para ello, el termistor se coloca en un tubo de plástico. Primero se debe retirar el termistor tipo MMT-4 de la carcasa metálica. Llene el tubo con aceite de transformador y ciérrelo herméticamente por ambos lados con tapones de goma hechos de caucho denso. En uno de los enchufes, perfore dos orificios con una aguja, en los que se insertan dos conductores delgados con aislamiento fluoroplástico. Un diseño similar tiene un elemento calefactor para el acuario. Se coloca una cadena de resistencias fijas conectadas en serie en un tubo de longitud suficiente. Entonces, un calentador con una potencia de 50 W consta de 23 resistencias de 43 ohmios, 5 W en un tubo de 50 cm de largo, al estar en un ambiente aceitoso (y todo el calentador está en agua), las resistencias no se sobrecalientan. El espesor de la pared del tubo debe ser pequeño. Al trabajar con el circuito, es necesario seguir las reglas de seguridad, ya que la tensión de red está presente en los elementos del circuito. Autor: A. N. Romanenko
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