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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Manutenção automática da temperatura no volume. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor A manutenção automática da temperatura é necessária para a manutenção de instalações individuais de armazenamento de vegetais em varandas durante a estação fria, bem como para manter a temperatura de aquários, estufas e instalações residenciais. O aquecimento elétrico também pode ser usado como aquecimento corretivo adicional junto com outros tipos de aquecimento, por exemplo, em uma estufa. Em dispositivos automáticos de manutenção de temperatura, dispositivos de contato (relés) ou dispositivos sem contato (tiristores) são usados no circuito de controle de potência do aquecedor. É preferível usar interruptores tiristores, pois são mais confiáveis. Para controlar tiristores, eles são amplamente utilizados como os circuitos de controle de tiristores mais acessíveis baseados em um análogo de um transistor unijunção.
Este circuito (Fig. 1a) é montado em dois transistores bipolares de condutividade npn e pnp (VT2, VT3). Este circuito realiza o controle fase-pulso do tiristor e garante que o momento de ligação do tiristor se mova para qualquer ponto do meio ciclo da tensão da rede (Fig. 1, b). A corrente de controle para ligar o tiristor é fornecida pelo capacitor de armazenamento C1, conectado entre o emissor do transistor VT2 e o fio comum. A energia armazenada no capacitor é próxima de zero no início do meio ciclo e aumenta durante o meio ciclo. O momento em que o capacitor começa a descarregar através do eletrodo de controle do tiristor determina a tensão na base deste transistor fornecida pelo circuito de controle. A redução desta tensão aproxima o momento de abertura do tiristor do início do meio ciclo. E em uma certa tensão de controle baixa, o tiristor não abre, pois a energia suficiente para destravar o tiristor ainda não foi armazenada no capacitor de armazenamento durante o início do meio ciclo. Este esquema fornece um bom controle automático da temperatura no volume, aquecendo-o continuamente. Porém, para o aquecimento inicial do volume, quando a temperatura é bastante reduzida, o circuito de controle baseado no estado do sensor de temperatura fornece uma tensão de controle muito baixa, o tiristor não é destravado e o volume não é aquecido. Assim, um circuito de controle de tiristor simples baseado em um análogo de um transistor unijunção não fornece aquecimento automático do volume a partir de uma temperatura significativamente reduzida em relação à necessária. Esta situação não é aceitável para nós quando a eletricidade é temporariamente cortada. Um esquema simples para controle automático de temperatura em um volume, livre desta desvantagem, é mostrado na Fig. O circuito fornece controle de amplitude para ligar o tiristor e ligar o elemento de aquecimento no volume a partir de qualquer temperatura baixa por um tempo até que a temperatura suba até a temperatura definida no controlador de temperatura R2. A duração do ciclo de aquecimento é controlada por um sensor de temperatura no volume R1. Durante o aquecimento inicial do volume ou durante uma longa ausência de aquecimento, a resistência do sensor aumenta muito, e quando o regulador é conectado à rede, a tensão baseada no transistor VT1 o mantém aberto. O transistor VT2 abre e a corrente de ativação do tiristor flui através do circuito do eletrodo de controle do tiristor. O tiristor liga no início de cada meio ciclo. À medida que o volume aquece, a resistência do sensor diminui. Quando o volume atinge uma temperatura igual à configurada, os transistores VT1 e VT2 fecham. O tiristor está fechado. Não há aquecimento até que a temperatura no volume desça para um valor não mais de 1°C abaixo do valor definido. Depois disso, o aquecimento é ligado novamente. O tiristor ligado desvia do circuito de controle e não consome energia, o que permite reduzir a potência do resistor limitador R8. O brilho do LED HL2 indica que o dispositivo está conectado à rede e que o circuito do aquecedor está funcionando, enquanto o HL1 não acende. O brilho do HL1 indica aquecimento, enquanto o HL2 apaga. A precisão de manter a temperatura de cerca de 1°C é bastante aceitável. Ao configurar o circuito, você precisa selecionar a resistência do resistor R6 e aplicar a escala do ponto de ajuste de temperatura R2. Para selecionar R6, é necessário ligar a lâmpada de iluminação como carga, interromper o circuito do sensor de temperatura e, reduzindo a resistência do resistor R6 em 2 kOhm, fazer com que a lâmpada brilhe em plena temperatura. Instale R6 do valor recebido no circuito. Para diferentes instâncias de tiristores, R6 pode variar. Para aplicar a escala do ponto de ajuste, ligue o resistor R2 de modo que na posição extrema esquerda do controle deslizante a resistência do circuito seja maior. Coloque o sensor de temperatura junto com um termômetro de mercúrio em um recipiente com água e leve a temperatura da água (aquecendo ou adicionando gelo) até a temperatura desejada no início do mostrador. Em seguida, reduzindo a resistência do resistor R3 de 47 kOhm, acenda a lâmpada. Registre o valor da resistência R3. Mova o motor R2 para a posição extrema direita. Ao aumentar a temperatura da água, registre a temperatura em que a lâmpada se apaga. Esta é a temperatura superior da escala do ponto de ajuste. As divisões intermediárias da escala são aplicadas de acordo com as leituras exigidas de um termômetro de mercúrio no local da escala próximo ao relógio comparador, onde um leve movimento do mostrador faz com que a lâmpada acione. A escala do ponto de ajuste possui uma faixa de temperatura mais ampla com uma classificação R2 maior e vice-versa. Com as classificações mostradas na Fig. 2, a faixa de escala é de cerca de 6°C.
O circuito utiliza: um termistor tipo MMT-1 ou KMT-4, MMT-1 de 1 a 2 kOhm como sensor de temperatura R10; VT1 pode ser KT315, KT3102 com qualquer letra; VT2 - digite KT361, KT3107, KT209, KT313 com qualquer letra; tiristor VS1 - tipo KU201, KU202 K-N; os diodos da ponte devem ter tensão reversa superior a 300 V e corrente direta suficiente para alimentar o aquecedor; LEDs HL1 AL307G, HL2 - AL307B. Quando a potência do aquecedor for superior a 100 W, os diodos tiristores e retificadores devem ser instalados nos radiadores. O regulador também pode ser utilizado como medidor de temperatura no local onde o sensor está instalado. Para isso, gire o botão giratório de temperatura para que um dos LEDs se apague e o outro acenda e vice-versa. Nesta situação, o ponteiro de ajuste é direcionado em sua escala para a temperatura medida. Estruturalmente, é aconselhável proteger o sensor de temperatura de influências mecânicas. Para fazer isso, o termistor é colocado em um tubo plástico. O termistor tipo MMT-4 deve primeiro ser removido da caixa metálica. Encha o tubo com óleo de transformador e feche bem em ambos os lados com tampões de borracha grossos. Em um dos plugues, use uma agulha para fazer dois furos, nos quais passe dois condutores finos em isolamento fluoroplástico. O elemento de aquecimento de um aquário tem um design semelhante. Uma cadeia de resistores permanentes conectados em série é colocada em um tubo de comprimento suficiente. Assim, um aquecedor de 50 W é composto por 23 resistores de 43 Ohm, O,5 W em um tubo de 50 cm de comprimento.Estando em ambiente de óleo (e todo o aquecedor em água), os resistores não superaquecem. A espessura das paredes do tubo deve ser pequena. Ao trabalhar com o circuito, é necessário seguir as normas de segurança, pois os elementos do circuito contêm tensão de rede. Autor: A. N. Romanenko
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