Система стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ЛОБОВОГО СТЕКЛА ВОЗДУШНОГО СУДНА(71) Заявитель Учреждение образования Минский государственный высший авиационный колледж(72) Авторы Синяков Анатолий Леонидович Рипинский Антон Иванович Пляц Олег Михайлович(73) Патентообладатель Учреждение образования Минский государственный высший авиационный колледж(57) Система стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна, содержащая расположенные в двухслойном стекле электронагреватель и датчик температуры, подключенные соответственно через коммутатор к электросети переменного тока и ко входу транзисторного релейного регулятора температуры стекла, к выходу триггерного блока которого подключена обмотка релейного элемента, отличающаяся тем, что снабжена трехпозиционным с тремя замыкающимися контактами переключателем и двумя дополнительными резисторами, а коммутатор и релейный элемент системы выполнены соответственно в виде бесконтактного контактора, содержащего два встречно-параллельно соединенных тиристора, к анодам которых через диоды входами подключены основные резисторы, и в виде реле постоянного тока с двумя замыкающимися контактами, при этом дополнительные резисторы входами и выходами соответственно присоединены к выходам основных резисторов и соответственно через два замыкающихся контакта трехпозиционного переключателя к управляющим работой тиристоров электродам, которые через замыкающиеся контакты реле постоянного тока соответственно дополнительно присоединены к выходам основных резисторов, а транзисторный релейный регулятор температуры стекла подключен к электросети постоянного тока через третий замыкающийся контакт трехпозиционного переключателя. Предлагаемое техническое решение относится к системам стабилизации температуры лобовых стекол фонарей воздушных судов. Известна система стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна 1. Система содержит электронагреватель, расположенный в двухслойном стекле, автоматический релейный регулятор температуры, датчик которого расположен также в двухслойном стекле, промежуточное реле и контактор. При этом датчик температуры(термистор) включен в схему измерительного моста, образованного обмотками поляризованного реле и регулировочным резистором. При заданной температуре лобового стекла контакт поляризованного реле в цепи катушки промежуточного реле разомкнут, при этом разомкнут контакт промежуточного реле в цепи катушки контактора, управляющего работой электронагревательного элемента. Система стабилизации температуры лобового стекла работает следующим образом. При понижении температуры стекла ниже заданной (28 С) срабатывает поляризованное реле и подключает к электросети катушку промежуточного реле, которое срабатывает и включает контактор, который подключает электронагревательный элемент стекла к электросети, и идет процесс нагрева стекла. При повышении температуры стекла сверх заданной (32 С) поляризованное реле размыкает свой контакт. Это влечет отключение электронагревателя от электросети. Далее процесс стабилизации температуры стекла повторяется. К недостатку известной системы стабилизации температуры лобового стекла следует отнести низкие точность стабилизации температуры и надежность работы. Низкая точность стабилизации температуры стекла обусловлена низким коэффициентом передачи автоматического регулятора температуры, созданного на базе поляризованного реле. Низкая надежность работы системы обусловлена наличием в системе трех замыкающихся контактов, которые непрерывно работают при наличии основного возмущающего воздействия на стекло температуры - 50 С наружного воздуха при полете воздушного судна на высоте 10000 метров. Отмеченные недостатки частично отсутствуют в системе стабилизации температуры лобового стекла, содержащей транзисторный релейный регулятор температуры, автотрансформатор и электронагреватель, расположенный в двухслойном стекле 2. Транзисторный регулятор содержит измерительный мост, транзисторный усилитель,выходной триггер с обмоткой контактора, управляющего включением электронагревателя стекла. Эта система стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна работает следующим образом. Если при отрицательной температуре наружного воздуха включить электронагреватель стекла на полную мощность, то стекло может растрескаться. Чтобы избежать этого,вначале подают пониженное напряжение (на 30-40 ) от автотрансформатора к электронагревателю, а через 30-40 мин вводят в работу транзисторный релейный регулятор. Если температура стекла ниже номинального значения, то на выходе измерительного моста появляется сигнал рассогласования, который усиливается транзисторным усилителем и вызывает срабатывание контактора, который подключает электронагреватель стекла к электросети переменного тока с напряжением 115 В. Процесс нагрева стекла продолжается до тех пор, пока температура стекла не станет равной нормируемому значению. 2 93412013.08.30 При этом, чем выше точность стабилизации температуры и больше величина возмущающего воздействия, тем чаще замыкает и размыкает контактор свой контакт в цепи электронагревателя. К недостатку этой системы стабилизации температуры лобового стекла следует отнести сложность конструкции и пониженную надежность работы. Сложность конструкции системы стабилизации температуры лобового стекла обусловлена наличием в конструкции системы автотрансформатора, пониженное напряжение которого используется для предварительного нагрева стекла с целью предупреждения его растрескивания. Пониженная надежность работы системы обусловлена возможностью выхода из строя замыкающего контакта контактора из-за частых подключений электронагревателя стекла к электросети переменного тока. Задачей заявляемой полезной модели системы стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна являются упрощение конструкции и повышение надежности работы системы. Поставленная техническая задача решается тем, что система стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна, содержащая расположенные в двухслойном стекле электронагреватель и датчик температуры, подключенные соответственно через коммутатор к электросети переменного тока и ко входу транзисторного релейного регулятора температуры стекла, к выходу триггерного блока которого подключена обмотка релейного элемента, снабжена трехпозиционным с тремя замыкающимися контактами переключателем и двумя дополнительными резисторами, а коммутатор и релейный элемент системы выполнены соответственно в виде бесконтактного контактора, содержащего два встречнопараллельно соединенных тиристора, к анодам которых через диоды входами подключены основные резисторы, и в виде реле постоянного тока с двумя замыкающимися контактами, при этом дополнительные резисторы входами и выходами соответственно присоединены к выходам основных резисторов и соответственно через два замыкающихся контакта трехпозиционного переключателя к управляющим работой тиристоров электродам, которые через замыкающиеся контакты реле постоянного тока соответственно дополнительно присоединены к выходам основных резисторов, а транзисторный релейный регулятор температуры стекла подключен к электросети постоянного тока через третий замыкающийся контакт трехпозиционного переключателя. Сущность заявляемой системы стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна поясняется следующими фигурами на фиг. 1 - изображена электрическая схема системы стабилизации температуры лобового стекла на фиг. 2 - кривая напряжения на электронагревателе при предварительном нагреве стекла на фиг. 3 - кривая напряжения на электронагревателе при работе транзисторного релейного регулятора температуры стекла. Система стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна содержит расположенные в двухслойном стекле электронагреватель 1 и датчик 2 температуры, подключенные соответственно через коммутатор 3 к сети переменного тока и ко входу транзисторного релейного регулятора 4 температуры стекла, к выходу триггерного блока которого подключена обмотка 5 релейного элемента. Для упрощения конструкции и повышения надежности система снабжена трехпозиционным переключателем 6 с тремя замыкающими контактами 7, 8, 9 и двумя дополнительными резисторами 10, 11, а коммутатор 3 и релейный элемент системы выполнены соответственно в виде бесконтактного контактора, содержащего два встречнопараллельно соединенных тиристора 12, 13, к анодам которых через диоды 14, 15 входами подключены основные резисторы 16, 17, и в виде реле постоянного тока с двумя замы 3 93412013.08.30 кающимися контактами 18, 19, при этом дополнительные резисторы 10, 11 входами и выходами соответственно присоединены к выходам основных резисторов 16, 17 и соответственно через два замыкающихся контакта 7, 8 трехпозиционного переключателя 6 к управляющим работой тиристоров 12, 13 электродам 20, 21, которые через замыкающиеся контакты 18, 19 реле постоянного тока соответственно дополнительно присоединены к выходам основных резисторов 16, 17, а транзисторный релейный регулятор 4 температуры лобового стекла подключен к электросети постоянного тока через третий замыкающийся контакт 9 трехпозиционного переключателя 6. Заявляемая система стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна работает следующим образом. При нахождении ручки переключателя 6 в положении О тиристоры 12, 13 заперты и электронагреватель 1 не работает. Для предварительного нагрева стекла пилот ставит ручку переключателя 6 в правое положение П, при этом замыкаются контакты 7 и 8 переключателя 6 и выпрямленное напряжение диодами 14, 15 через последовательно соединенные электрические резисторы 10 с 16 и 11 с 17 поступает на управляющие электроды 20, 21 тиристоров 12, 13. Суммарные сопротивления резисторов 10, 16 и 11, 17 подобраны такими, что тиристоры 12, 13 открываются полуволнами выпрямленного напряжения диодами 14, 15 только в моменты времени , 3 , 5 В этом случае напряжение на электронагревателе 1 имеет вид, показанный на фиг. 2, в результате чего осуществляется предварительный нагрев лобового стекла пониженным напряжением. Такой режим работы электронагревателя стекла продолжается 30-40 минут, после чего пилот ставит ручку переключателя 6 в левое положение Л, при этом размыкаются контакты 7 и 8 переключателя 6 и замыкается его контакт 9, в результате транзисторный релейный регулятор 4 температуры лобового стекла подключается к электросети постоянного тока и регулятор начинает работать. Если температура стекла, измеряемая датчиком 2, меньше требуемого значения, то на выходе измерительного моста регулятора появляется сигнал рассогласования, который усиливается транзисторным усилителем и вызывает срабатывание триггерного блока с подключенной к его выходу обмоткой 5 реле постоянного тока с замыкающимися контактами 18, 19. Реле постоянного тока срабатывает и замыкает контакты 18, 19, при этом выпрямленное напряжение диодами 14, 15 через основные резисторы 16, 17 поступает на управляющие электроды 20, 21 тиристоров 12, 13. Сопротивления основных резисторов 16, 17 подобраны такими, что тиристоры 12, 13 открываются сразу при наличии на управляющих электродах 20, 21 полуволн синусоидального напряжения электросети. Благодаря этому к нагревателю 1 прикладывается номинальное напряжение (фиг. 3), в результате чего электрическая мощность электронагревателя 1 увеличивается, что приводит к повышению температуры стекла. Электронагреватель с номинальным напряжением будет работать до тех пор, пока температура стекла не станет равной требуемому значению. В этом случае транзисторный релейный регулятор 4 температуры стекла обесточит обмотку 5 реле постоянного тока и реле разомкнет контакты 18, 19, тиристоры 12 и 13 закроются, и тем самым прекращается нагрев стекла электронагревателем 1. С понижением температуры стекла от требуемого значения процесс стабилизации температуры стекла транзисторным релейным регулятором 4 повторяется. Заявляемая система стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна обеспечивает предварительный нагрев стекла без использования автотрансформатора и поэтому проще по конструкции. Кроме того, система имеет повышенную надежность работы, так как силовой контактор заменен бесконтактным коммутатором, для управления которым используются контакты реле постоянного тока, входящего в конструкцию транзисторного релейного регулятора температуры лобового стекла. Таким образом, в процессе эксплуатации заявляемой полезной модели системы стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна происходит достижение постав 4 93412013.08.30 ленной технической задачи - упрощение конструкции и повышение надежности работы системы за счет исключения из конструкции системы автотрансформатора и замены силового контакта контактора, включенного последовательно с электронагревателем стекла,бесконтактным коммутатором благодаря оборудованию системы трехпозиционным переключателям, применению в транзисторном релейном регуляторе температуры стекла реле постоянного тока, контакты которого используются для управления работой бесконтактного коммутатора. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5