Устройство для автоматического управления нагревом в вакуумной электропечи

Устройство для автоматического управления нагревом в вакуумной электропечи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ В ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, содержащее регулирующий блок, аход koToporo соединен с выходом блока сравнения по мощности, а выход связан с источником питания, датчик мощности, соединенный с первым входом блока сравнения по мощности, второй вход которого соединен с блоком задания по мощности, датчик вакуума в печи,сое- . диненный с блоком сравнения по вакууму , и релейный элемент с замыкающей контактной парой, связанной с выходом блока сравнения по вакууму, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельк) повышенияточности управления нагревом, оно снабжено релейным усилителем с-регулируемым гистерези сом, в состав которого входит указанный релейный элемент, соединенным ig входом с выходом блока сравнения по (О вакууму, а контактная пара релейного элемента включена между третьим вхос дом блока сравнения по мощности и выходом блока.сравнения по вакууму. сд О (

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) G 0 5 F 1 66 Н 0 5 В 1 0 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ-СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3434157/24-07 (22) 11, 05. 82 (46) 23.11. 83. Вюл. Е 43 (72) В.С. Элентух, Я.А. Полищук и М.Н. Ковалев (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования

{53) 621.365.41.316.728 (088.8) (56) 1. Смелянский И.)(. и др. Дуговые вакуумные печи и электронные плавильные установки. М., Металлургиздат, 1962, с. 98.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 710484, кл. Н 05 В 1/02, 0 05 F 1/бб, опублик. 15.01.80. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ В ВАКУУМНОИ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, содержащее регулнрующий блок, вход которого соединен с выходом блока сравнения по мощности, а выход связан с источником питания, датчик мощности, соединенный с первым входом блока сравнения по мощности, второй вход которого соединен с блоком задания по мощности, датчик вакуума в печи,соединенный с блоком сравнения по вакууму, и релейный элемент с замыкающей контактной парой, связанной с выходом блока сравнения по вакууму, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения. точности управления нагревом, оно снабжено релейным усилителем с регулируемым гистерезисом, в состав которого входит указанный релейный элемент, соединенным входом с выходом блока сравнения по вакууму, а контактная пара релейного элемента включена между третьим входом блока сравнения по мощности и вы ходом блока сравнения по вакууму.

1056169

Изобретение относится к области электротермии, в частности к устройствам регулирования мощности (температуры) вакуумных электрических печей.

Известны устройства для автоматического управления нагревом в вакуумной электропечи, осуществляющие не только регулирование мощности (температуры), но и имеющие сигнализаторы уровня вакуума с контактным выходом, способные отключать печь при явном нарушении вакуума в процессе нагрева изделий (13 .

Недостатком этих устройств является то, что полное отключение печи, 15 приводит к простоям и нарушению технологического режима обработки изделий.

Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматичес- 2О кого управления нагревом в вакуумной электропечи, содержащее датчик мощности, соединенный с первым входом блока сравнения по мощности, второй вход которого соединен с блоком зада-25 ния по мощности, а выход связан с регулирующим блоком, и датчик вакуума в печи, соединенный с входом аналогового преобразователя, снабженного задатчиком вакуума, блоком сравнения по вакууму и релейным элементом с контактными парами.Выход блока сравнения по вакууму соединен с регулирующим блоком через замыкающий контакт аналогового преобразователя, и связь блока сравнения по мощности с регулирующим блоком выполнена через размыкающий контакт указанного преобразователя (2) .

Недостатком этого устройства яв- 40 ляется низкая течность управления нагревом печи, заключающаяся в неустойчивом (автоколебательном) регулировании нагрева при переключережима pe Y HpoB H rro вакууму 45 на режим регулирования по мощности и затягивании. переходного процесса.

Автоколебания переключения режимов регулирования происходят из-за отсутствия гарантированного гистерезиса (зоны) между замыканием и размыканием контактов переключения по вакууму и из-за появления импульс. ных помех в регулирующем блоке в моменты переключения, в связи с разрывами его высокоомного входа.

Следовательно, при равенстве величины вакуума в печи 1 и установленного его значения (с помощью блока 6

Ухудшение динамической точности управления нагревом приводит к низкому качеству термообработки изделий в печи и снижению надежности в работе аппаратуры регулирования.

Целью изобретения является повышение точности управления нагревом и, вследствие этого, уменьшение брака обрабатываемых в печи изделий

Зта цель достигается тем, что устройство для автоматического управления нагревом в вакуумной электропечи, содержащее регулирующий блок, вход которого соединен с выходом блока сравнения по мощности,а выход связан с.источником питания, датчик мощности, соединенный с первым входом блока сравнения по мощности, второй вход которого соединен с блоком задания по мощности, датчик вакуума в печи, соединенный с блоком сравнения по вакууму, и релейный элемент с замыкающей контактной парой, связанной с выходом блока сравнения по вакууму, снабжено релейным усилителем с регулируемым гистерезисом, в состав которого входит указанный ° релейный элемент, соединенный входом. с выходом блока сравнения по вакууму, а контактная пара релейного элемента включена между третьим входом блока сравнения по мощности и выходом блока сравнения по вакууму.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для автоматического управления нагревом в вакуумной электропечи 1 содержит датчик 2 мощности, блок 3 задания по мощности, блок 4 сравнения по мощности, датчик 5 вакуума, блок 6 задания по вакууму, блок 7 сравнения по вакууму, контактную пару 8 релейного элемента 9,релейный усилитель 10, регулирующий блок 11 и источник питания 12.

Все основные, узлы устройства выполнены на стайдартных элементах.

Например, реализация блоков задания по мощности 3 и по вакууму 6, блоков сравнения по мощности 4. и по вакууму

7 и регулирующего блока 11 может быть выполнена в приборе P-133 (2У25-02. 05.2195-79). В качестве датчика 2 мощности может быть использован преобразователь мощности Е829НП/2 (Ту 25-04.3215-77), в качестве датчика 5 вакуума — вакуумметр ВИТ-3 (ТУ4. 3.399.112 ТУ-77) .

Устройство работает следующим образом.

Релейный усилитель 10, собранный на операционном усилителе (микросхеме с положительной обратной связью, рассчитан так, что срабатывание релейного элемента и размыкание контак. тной пары В происходит при нулевом входном сигнале, а замыкание — при екотором значении входного сигнала и определенной полярности), равного величине гистерезиса (зоны) и настраиваемого переменным резистором, включенным в цепь положительной обратной связи в релейном усилителе 10.

1056169

Составитель Е. Косарев

Техред Т.Маточка. Корректор A ° Ôåðåíö

Редактор A. Черных

Заказ 9305/41 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 задания по вакууму), т.е. прн нулевом сигнале с выхода блока 7 сравнения по вакууму, произойдет размыкание контактной пары 8, а при ухудшении вакуума в печи 1, т. е..при значении сигнала с выхода блока 7. сравнения по вакууму, равного (или большего, по той же полярности) величине гистерезиса, произойдет замыкание контактной пары 8.

С повышением газовыделений (например, во время разогрева изделий) и ухудшением в печи 1 вакуума сигнал с выхода блока 7 сравнения по вакууму при замыкании контактной пары 8 поступает на третий вход блока 4 сравнения по мощности и, имея полярность, согласную с сигналом. датчика

2 мощности, скачком воздействует через регулирующий блок 11 в направлении. уменьшения мощности (температуры) печи. При последующем снижении газовыделения и восстановлении вакуума сигнал, поступающий на третий вход блока 4 сравнения по мощности, умень: шается до нуля, воздействуя в направлении плавного восстановления мощности (температуры) печи 1. При достижении нулевого значения сигнала контактная пара 8 разомкнется и дальнейшее улучшение вакуума (сверх установленного значения не окажет влияния на процесс регулирования мощности печи.

Настройка величины гистерезиса в

, релейном элементе 10 позволяет снять автоколебания при работе контактной пары 8 и зависит от интенсивности

15 газовыделеиия и производительности вакуумных насосов.

Использование предлагаемых устройств для автоматического управления нагревом в широко распространен20 ных вакуумных электропечах позволит за счет повышения качества термообработки иэделий и уменьшения брака получить экономический эффект.