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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
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Ein Thermostat – mehrere Objekte. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren

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Um die eingestellte Temperatur mehrerer Objekte oder Regelzonen aufrechtzuerhalten, reicht manchmal ein einziger Thermostat aus. Der Kern der Methode besteht darin, dass die Temperatursensoren jedes Objekts nacheinander mit dem Steuergerät verbunden werden. In wenigen Sekunden misst das Gerät die Temperatur des ersten Objekts und generiert einen Befehl zum Ein- oder Ausschalten der entsprechenden Heizung. Der Befehl wird von einer Speicherzelle „gemerkt“ und das Gerät wechselt zur Bearbeitung des nächsten Objekts. Der vollständige Zyklus dauert weniger als eine Minute, was durchaus akzeptabel ist, wenn die thermische Trägheit von Objekten groß ist und ihre Temperatur während dieser Zeit keine Zeit hat, sich merklich zu ändern.

Die Abbildung zeigt ein Diagramm eines Geräts, das drei Steuerobjekte bedient. Ihre Temperatursensoren sind Thermistoren RK1-RK3, die abwechselnd über die Relaiskontakte K2.1-K4.1 mit dem Thermostat verbunden sind. Der Thermostat ist für nahezu jeden Industrie- oder Amateurhersteller mit Relaisausgang geeignet und kann im gewünschten Temperaturbereich betrieben werden. Sensoren können nicht nur Thermistoren, sondern auch Thermoelemente, Widerstandsthermometer und sogar spezielle Mikroschaltungen sein.

(zum Vergrößern klicken)

Gleichzeitig mit den Sensoren schalten die Kontakte K2.2-K4.2 die variablen Widerstände R1-R3, die die Stabilisierungstemperatur für jedes Objekt einstellen. Wenn die Eigenschaften der Sensoren identisch sind und die Temperatur aller Objekte gleich sein soll, ist das Umschalten von variablen Widerständen nicht erforderlich. Sie können einen bereits im Regler installiert lassen.

Eine weitere Kontaktgruppe derselben Relais (K2.3-K4.3) dient zum Anschluss der Speicherkondensatoren C3-C5 an den Ausgang des Thermostats. Abhängig von der Position des Ankers des Führungsrelais K1 im Regler (dies hängt vom Verhältnis der tatsächlichen und eingestellten Temperatur des aktuell zu wartenden Objekts ab) wird der entsprechende Kondensator auf 12 V aufgeladen oder auf Null entladen. Dieser Zustand bleibt bis zum nächsten Zyklus erhalten. Der Widerstand R6 begrenzt den Lade- bzw. Entladestrom.

Die Spannung der Kondensatoren wird an elektronische Schalter (Transistoren VT7-VT12) geliefert, die über die Relais K5-K7 die Elektroheizungen der entsprechenden Objekte steuern. Die LEDs HL4-HL6 signalisieren, wenn die Heizungen eingeschaltet sind.

Der Impulsverteiler, der die Relais K2-K4 steuert, ist auf den Mikroschaltungen DD1 und DD2 aufgebaut. Mit den im Diagramm angegebenen Werten des Widerstands R4 und des Kondensators C1 beträgt die Wiederholungsperiode der Generatorimpulse an den Elementen der DD1-Mikroschaltung 6...8 s. Dies ist genau das Zeitintervall, das jedem Objekt zugewiesen ist. Es ist unerwünscht, den Wert zu erhöhen, da die Temperaturüberschreitung zunimmt. Und wenn der Zeitraum verkürzt wird, hat das Steuergerät möglicherweise keine Zeit, auf die veränderte Temperatur zu reagieren. Der Schalter SA1 dient dazu, Schaltobjekte bei Bedarf zu stoppen, beispielsweise um den Betrieb des Gerätes zu analysieren oder eine Fehlfunktion zu finden. Impulse von den Ausgängen des Messgeräts DD2 über Schalter an den Transistoren VT1 -VT6 schalten abwechselnd die Relais K2-K4 und gleichzeitig die LEDs HL1-HL3 ein.

Relais K2-K4 - Reedschalter RES44, Version RS4.569.251. Jeder von ihnen kann durch Parallelschaltung ihrer Wicklungen durch drei RES55A, Version RS4.569.600-01 oder RS4.569.600-06, ersetzt werden. Es können auch andere geeignete Relais verwendet werden, allerdings ist zu beachten, dass die Kontakte, die die Sensoren schalten, einen minimalen Widerstand aufweisen müssen, damit die Regelgenauigkeit nicht beeinträchtigt wird.

Relais K5-K7 - RES22, Version RF4.523.023-01. Bei Hochleistungsheizgeräten müssen Relais diese über zusätzliche, beispielsweise Thyristorschalter entsprechender Leistung, steuern, die nach einer der bekannten Schaltungen aufgebaut sind.

Die +12-V-Spannung wird von jeder Quelle entnommen, die den erforderlichen Strom liefern kann (sie wird hauptsächlich von den Relais K2-K7 verbraucht). Sie sollten hierfür nicht die Stromversorgung des Thermostats selbst verwenden; Spannungsschwankungen, die durch plötzliche Änderungen der Stromaufnahme beim Aktivieren des Relais verursacht werden, verschlechtern zwangsläufig die Genauigkeit der Regelung.

Bei ordnungsgemäßer Installation und wartungsfähigen Teilen kommt es beim Setup darauf an, den gewünschten Wartungszeitraum für Objekte durch Auswahl des Widerstands R4 festzulegen. Die Anzahl der einstellbaren Objekte kann auf zehn erhöht werden, indem die freien Ausgänge des DD2-Chips genutzt und die Anzahl der anderen Knoten entsprechend geändert wird. Der Autor verwendet ein ähnliches Gerät, um die Temperatur von geschmolzenem Polypropylen in acht Heizzonen zu regulieren. Während der zwei Betriebsjahre gab es keine Beschwerden über seine Arbeit.

Autor: V.Naryzhny, Bataysk, Gebiet Rostow.

Siehe andere Artikel Abschnitt Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren.

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