PL228612B1 - Układ sterowania nagrzewnicą - Google Patents
Układ sterowania nagrzewnicąInfo
- Publication number
- PL228612B1 PL228612B1 PL413127A PL41312715A PL228612B1 PL 228612 B1 PL228612 B1 PL 228612B1 PL 413127 A PL413127 A PL 413127A PL 41312715 A PL41312715 A PL 41312715A PL 228612 B1 PL228612 B1 PL 228612B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- controller
- control
- control signal
- relays
- heating elements
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/0252—Domestic applications
- H05B1/0275—Heating of spaces, e.g. rooms, wardrobes
- H05B1/028—Airconditioning
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
(21) Numer zgłoszenia: 413127 (51) Int.CI.
H05B 1/02 (2006.01)
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 14.07.2015 (54) Układ sterowania nagrzewnicą
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 16.01.2017 BUP 02/17 | (73) Uprawniony z patentu: VTS SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Gdańsk, PL |
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2018 WUP 04/18 | (72) Twórca(y) wynalazku: |
TADEUSZ KAZIMIERZ SIEK, Suchy Dwór, PL |
CM co
CM
CM
Ω.
PL 228 612 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania nagrzewnicą. Znajduje on zastosowanie w nagrzewnicach elektrycznych stosowanych w układach wentylacyjnych i/lub klimatyzacyjnych.
Znanych jest wiele rozwiązań układów przeznaczonych do sterowania pracą urządzeń grzewczych w różnych miejscach ich stosowania. Wśród nich wyróżnić można układy specjalnie przystosowane do sterowania mocą nagrzewnic w centralach wentylacyjno-klimatyzacyjnych. Realizują one funkcję włączania i wyłączania grzałek elektrycznych za pomocą przekaźników półprzewodnikowych sterowanych sygnałem z układu regulacji. W znanych układach sterowania nagrzewnic z przekaźnikami półprzewodnikowymi dwustanowymi, między sterownikiem nadrzędnym i przekaźnikiem znajduje się sterownik PWM (Pulse Width Modulation), z modulacją szerokości impulsu, który w zależności od wartości sygnału ze sterownika nadrzędnego podaje do przekaźników odpowiednie sygnały sterujące czasem włączenia i wyłączenia grzałek.
W polskim opisie patentowym PL194636 ujawniono układ automatycznego sterowania nagrzewnicami szybowymi połączony z elektronicznymi urządzeniami do pomiaru temperatury. Posiada on przekaźniki elektromagnetyczne i przekaźniki pomocnicze, których cewki sterujące i styki połączone są w odpowiedni sposób ze stykami urządzeń do pomiaru temperatury, przekaźnikiem czasowym, obwodami załączającymi, obwodami podtrzymania systemów i obwodami zasilania.
Z publikacji zgłoszenia patentowego US2002/0096511 znane jest urządzenie sterujące dla elektrycznych elementów grzewczych. Zawiera ono przekaźniki półprzewodnikowe włączone między źródło prądu zmiennego i elementy grzewcze i połączone ze sterownikiem. Sterownik zawiera procesor z interfejsem danych i wyświetlaczem, zasilany przez obwód prostownika z zasilacza AC. Analogowe wejścia procesora połączone są z czujnikami temperatury elementów grzewczych i z wejściem obwodu prostownika. Z procesora wyprowadzany jest sygnał sterujący do przełączania przekaźników. Przekaźniki półprzewodnikowe dostarczają wejściowe napięcie AC w sposób ciągły lub z przerwami przez odcięcie jednego cyklu z przebiegu napięcia AC.
Znane jest z europejskiego zgłoszenia patentowego o numerze publikacji EP2365732A1 rozwiązanie dotyczące systemu i metody sterowania mocą elementu grzewczego. Układ zawiera źródło napięcia zmiennego, prostownik dla zapewnienia odpowiedniego poziomu napięcia stałego, sterownik z modulacją szerokości impulsu oraz modulator napięcia stałego dla uzyskania określonego poziomu napięcia stałego i dostarczenia analogowego sygnału napięcia stałego do elementu grzewczego, bazując na sygnale z modulacją szerokości impulsu. System posiada także interfejs użytkownika, czujnik temperatury, mikrokontroler połączony z modulatorem napięcia stałego i obwód sprzężenia zwrotnego między modulatorem napięcia stałego i mikrokontrolerem. W systemie tym ustawiona docelowa temperatura porównywana jest z mierzoną aktualną temperaturą i bazując na wyniku porównania modulowany jest sygnał z modulacją szerokości impulsu. Dalej modulowany jest ten sygnał bazując na wyniku porównania zakodowanej oczekiwanej i bieżącej wartości napięcia stałego, zmieniana oczekiwana wartość napięcia stałego zakodowana w sygnale z modulacją szerokości impulsu, bazując na wyniku porównania temperatur i/lub wyniku porównania napięć.
Układ sterowania nagrzewnicą mający elektryczne elementy grzejne zasilane z trójfazowego źródła prądu zmiennego za pośrednictwem przekaźników półprzewodnikowych połączonych ze sterownikiem i zaopatrzony w zespół wyłącznika bezpieczeństwa według wynalazku charakteryzuje się tym, że każdy z elementów grzejnych połączony jest z oddzielnym przekaźnikiem półprzewodnikowym sterowanym proporcjonalnie, a wszystkie przekaźniki półprzewodnikowe sterowane proporcjonalnie połączone są ze sterownikiem za pośrednictwem wtórnika sygnału sterującego.
Wtórnikiem sygnału sterującego jest wzmacniacz operacyjny, którego wejście połączone jest z wyjściem analogowym sterownika o niskiej wydajności prądowej, a wyjście połączone jest z wejściem sterującym każdego z trzech elementów grzejnych połączonych w układzie symetrycznego trójkąta.
Korzystnie wtórnik sygnału sterującego zasilany jest z zewnętrznego źródła zasilania.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest efektywniejsze sterowanie elementami grzejnymi dzięki zastosowaniu przekaźników półprzewodnikowych sterowanych proporcjonalnie z wykorzystaniem jednego standardowego sterownika przemysłowego.
Przykład realizacji układu sterowania nagrzewnicą według wynalazku zilustrowany jest rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu zasilania i sterowania, a fig. 2 przedstawia schemat wtórnika sygnału sterującego.
PL 228 612 B1
W przykładowej realizacji układ sterowania nagrzewnicą przeznaczony jest do nagrzewnicy wentylacyjnej posiadającej trzy elementy grzejne G połączone w układzie symetrycznego trójkąta zasilane z trójfazowej sieci prądu przemiennego 400 V 50 Hz. Układ zaopatrzony jest w wyłącznik główny Q, a także zespół wyłącznika bezpieczeństwa składający się ze stycznika elektromagnetycznego K1 połączonego z termostatem A i z presostatem B. Za pomocą termostatu A mierzona jest temperatura wewnątrz nagrzewnicy - jeśli przekroczy określoną wartość, następuje odłączenie zasilania. Za pomocą presostatu B realizowany jest pomiar ciśnienia sprężu wentylatora - jeśli wentylator nie pracuje, zasilanie nie włącza się. Każdy z trzech elementów grzejnych G połączony jest z oddzielnym przekaźnikiem półprzewodnikowym sterowanym proporcjonalnie K1, K2, K3. Wejście sterujące każdego z przekaźników półprzewodnikowych sterowanych proporcjonalnie połączone jest z wyjściem wzmacniacza operacyjnego będącego wtórnikiem sygnału sterującego W, którego wejście połączone jest z wyjściem analogowym sterownika S o niskiej wydajności prądowej. Wtórnik sygnału sterującego W zasilany jest napięciem 24 V z zewnętrznego źródła zasilania Z, aby nie przeciążać sterownika. Sterownik S, według jednego z dwóch typowych standardów przemysłowych, ma wyjście analogowe 0-10 V o niskiej wydajności prądowej. Każdy z zastosowanych przekaźników półprzewodnikowych sterowanych proporcjonalnie K1, K2, K3 wymaga prądu sterującego o maksymalnej wartości 20 mA. Jednoczesne sterowanie trzech takich przekaźników wymaga sumarycznego prądu sterującego o maksymalnej wartości 60 mA, co stanowi zbyt duże obciążenie dla pojedynczego sterownika S. Wtórnik sygnału sterującego W separuje wyjście sterownika S od obciążenia prądem sterującym przekaźniki półprzewodnikowe sterowane proporcjonalnie K1, K2, K3 i wzmacnia sygnał sterujący podawany ze sterownika S. W układzie zastosowano przekaźniki sterowane sygnałem prądowym 4-20 mA, a wtórnik sygnału sterującego W zrealizowano w postaci wzmacniacza operacyjnego w układzie zapewniającym impedancję wejściową powyżej 70 Ω o stopniu końcowym na tranzystorze bipolarnym o dużej obciążalności prądowej. Na wejście wtórnika sygnału sterującego W podawany jest ze sterownika S analogowy sygnał sterujący według standardu przemysłowego 0-10 V, max 1 mA, a na jego wyjściu generowany jest sygnał 0-10 V, max 100 mA, zapewniający wymaganą dla jednoczesnego sterowania trzech przekaźników wartość prądu sterującego w zakresie 12-60 mA.
Układ według wynalazku, dzięki zastosowaniu przekaźników półprzewodnikowych sterowanych proporcjonalnie umożliwia efektywniejsze sterowanie pracą elementów grzejnych nagrzewnicy przedłużające ich żywotność, a zastosowanie wtórnika sygnału sterującego umożliwia sterowanie tego typu przekaźników z jednego typowego sterownika przemysłowego, zamiast stosowania oddzielnego sterownika dla każdego przekaźnika.
Claims (3)
- Zastrzeżenia patentowe1. Układ sterowania nagrzewnicą mający elektryczne elementy grzejne zasilane z trójfazowego źródła prądu zmiennego za pośrednictwem przekaźników półprzewodnikowych połączonych ze sterownikiem i zaopatrzony w zespół wyłącznika bezpieczeństwa, znamienny tym, że każdy z elementów grzejnych (G) połączony jest z oddzielnym przekaźnikiem półprzewodnikowym sterowanym proporcjonalnie (K1, K2, K3), a wszystkie przekaźniki półprzewodnikowe sterowane proporcjonalnie (K1, K2, K3) połączone są ze sterownikiem (S) za pośrednictwem wtórnika sygnału sterującego (W).
- 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wtórnikiem sygnału sterującego (W) jest wzmacniacz operacyjny, którego wejście połączone jest z wyjściem analogowym sterownika (S) o niskiej wydajności prądowej, a wyjście połączone jest z wejściem sterującym każdego z trzech elementów grzejnych (G) połączonych w układzie symetrycznego trójkąta.
- 3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że wtórnik sygnału sterującego (W) zasilany jest z zewnętrznego źródła zasilania (Z).
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL413127A PL228612B1 (pl) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | Układ sterowania nagrzewnicą |
US15/745,336 US10827563B2 (en) | 2015-07-14 | 2016-04-14 | Heater control system |
CN201680046455.4A CN108432340A (zh) | 2015-07-14 | 2016-04-14 | 加热器控制*** |
CA2992549A CA2992549C (en) | 2015-07-14 | 2016-04-14 | Heater control system |
UAA201800411A UA122413C2 (uk) | 2015-07-14 | 2016-04-14 | Система керування нагрівачем |
EP16724744.4A EP3323271B1 (en) | 2015-07-14 | 2016-04-14 | Heater control system |
PCT/PL2016/050012 WO2017010898A1 (en) | 2015-07-14 | 2016-04-14 | Heater control system |
RU2018101304A RU2719501C2 (ru) | 2015-07-14 | 2016-04-14 | Система управления нагревателем |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL413127A PL228612B1 (pl) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | Układ sterowania nagrzewnicą |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL413127A1 PL413127A1 (pl) | 2017-01-16 |
PL228612B1 true PL228612B1 (pl) | 2018-04-30 |
Family
ID=57756454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL413127A PL228612B1 (pl) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | Układ sterowania nagrzewnicą |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10827563B2 (pl) |
EP (1) | EP3323271B1 (pl) |
CN (1) | CN108432340A (pl) |
CA (1) | CA2992549C (pl) |
PL (1) | PL228612B1 (pl) |
RU (1) | RU2719501C2 (pl) |
UA (1) | UA122413C2 (pl) |
WO (1) | WO2017010898A1 (pl) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109541937A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-29 | 汕头市东方科技有限公司 | 一种继电器的脉冲控制***和控制方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2743325C2 (de) * | 1976-10-29 | 1982-05-27 | Backer Elektro-Vaerme Ab, Soesdala | Elektrische Luftheizungsanlage |
US4338769A (en) * | 1981-03-20 | 1982-07-13 | Nordson Corporation | Oven regulator for a skin packaging machine |
US4779038A (en) * | 1984-07-14 | 1988-10-18 | Erika Eckerfeld | Electric continuous-flow water heater with controllable outlet temperature and electronic power output stage therefor |
US5932128A (en) * | 1997-02-26 | 1999-08-03 | White Consolidated Industries, Inc. | Switching control system for heating panel with leakage current cancellation |
US6080971A (en) * | 1997-05-22 | 2000-06-27 | David Seitz | Fluid heater with improved heating elements controller |
US6777652B2 (en) * | 1999-03-30 | 2004-08-17 | Edward E. Stockley | Programmable oven with broiler temperature interlock |
PL194636B1 (pl) | 2000-03-03 | 2007-06-29 | Kompania Weglowa Sa | Układ automatycznego sterowania nagrzewnicami szybowymi |
JP2002215245A (ja) | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Mitsuru Tsumanuma | 電気温熱機器用の温度制御装置 |
CN2625827Y (zh) * | 2003-05-08 | 2004-07-14 | 成都市大威工业炉公司 | 温度场在线调节加热装置 |
JP2005222351A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Goto Denshi Kk | 面状発熱体のコントローラ装置 |
CN201073584Y (zh) * | 2007-07-26 | 2008-06-18 | 杭州博大净化设备有限公司 | 吸附式干燥器再生气加热的安全控制装置 |
CN201074951Y (zh) * | 2007-07-26 | 2008-06-18 | 杭州博大净化设备有限公司 | 吸附式干燥器再生气加热的控制与恒温调节装置 |
US8420986B2 (en) | 2010-03-09 | 2013-04-16 | Bsh Home Appliances Corporation | Frequency-modulated electric element control |
CN103683206B (zh) * | 2013-12-18 | 2017-08-22 | 深圳市共进电子股份有限公司 | 带高压启动的输入过压欠压保护电路及方法 |
CN104199501A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-10 | 长沙瑞达星微电子有限公司 | 一种高输出阻抗电流源电路 |
-
2015
- 2015-07-14 PL PL413127A patent/PL228612B1/pl unknown
-
2016
- 2016-04-14 UA UAA201800411A patent/UA122413C2/uk unknown
- 2016-04-14 WO PCT/PL2016/050012 patent/WO2017010898A1/en active Application Filing
- 2016-04-14 US US15/745,336 patent/US10827563B2/en active Active
- 2016-04-14 CN CN201680046455.4A patent/CN108432340A/zh active Pending
- 2016-04-14 RU RU2018101304A patent/RU2719501C2/ru active
- 2016-04-14 CA CA2992549A patent/CA2992549C/en active Active
- 2016-04-14 EP EP16724744.4A patent/EP3323271B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10827563B2 (en) | 2020-11-03 |
US20180213601A1 (en) | 2018-07-26 |
RU2018101304A3 (pl) | 2019-08-28 |
EP3323271A1 (en) | 2018-05-23 |
CA2992549C (en) | 2023-08-08 |
CN108432340A (zh) | 2018-08-21 |
EP3323271B1 (en) | 2020-05-06 |
UA122413C2 (uk) | 2020-11-10 |
PL413127A1 (pl) | 2017-01-16 |
WO2017010898A1 (en) | 2017-01-19 |
RU2018101304A (ru) | 2019-08-14 |
CA2992549A1 (en) | 2017-01-19 |
RU2719501C2 (ru) | 2020-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2014141582A (ru) | Модуль управления сбросом нагрузки для использования с электрогенератором | |
US11771096B2 (en) | Power modulator for infrared conveyor oven | |
EP3046257A3 (en) | Control circuit for solid state power controller | |
CN104883752B (zh) | 运行有加热控制和或调节装置的设备的方法、装置及设备 | |
PL228612B1 (pl) | Układ sterowania nagrzewnicą | |
US10425005B2 (en) | Power supply unit | |
US20190045995A1 (en) | Accumulator-operated household appliance and method for operating a household appliance | |
CN105307318A (zh) | 开关装置和负载控制*** | |
CN105321769A (zh) | 开关装置和负载控制*** | |
CN204830347U (zh) | 一种空调控制电路 | |
CN104275785A (zh) | 温控装置及热流道模具 | |
CN205408177U (zh) | 一种具备保温小幅度控制功能的电加热控制装置 | |
CN109947153A (zh) | 一种双温控温度控制器 | |
CN215733008U (zh) | 一种配电柜温度控制*** | |
CZ2015263A3 (cs) | Zapojení pro trvalé napájení elektronických jednotek v síti odpojované od zdroje | |
CN103759527B (zh) | 立式氧化炉炉体加热控制装置 | |
KR200476360Y1 (ko) | 소형 전열판의 온도조절장치 | |
RU2604354C1 (ru) | Стабилизатор напряжения сети переменного тока | |
PL429485A1 (pl) | Zestaw do wykrywania zwarć i odłączania zasilania maszyn elektrycznych prądu przemiennego | |
KR200343930Y1 (ko) | 개별순차제어식 절전형 멀티탭 | |
US1969319A (en) | Thermal relay | |
EA026301B1 (ru) | Устройство коммутации питания для бойлеров, применяемое для регулированного нагрева воды с использованием постоянного тока от фотоэлектрических панелей | |
KR20210030130A (ko) | 무접점 보호회로를 포함하는 전자 개폐기 및 이를 이용한 전력기기 제어 시스템 | |
EP1966553B1 (en) | A household appliance | |
JPS593502A (ja) | 空気調和機の温度調節器 |