Терморегулятор для электрических печей

Терморегулятор для электрических печей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

_#_o 15231

Класс 21h, 13

IlRTEHT NR ИЗОБРЙТЙliHC

ОПИСАНИЕ терморегулятора для электрических печей.

К патенту К. А. Кочергина, заявленному 15 августа 1929 года (заяв. свид. № 53005), с присоединением заявки от 16 августа 1929 года (заяв. свид. № 53017). д выдаче патента опубликовано 30 апреля 1930 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 30 апреля 1930 года.

Известны уже терморегуляторы для электрических печей, состоящие из четырех сопротивлений, включенных по схеме мостика Витстона, одна из ветвей

: которого расположена в нагреваемом пространстве для того, чтобы при изменении температуры в последнем нарушалось равновесие в мостике, а, в диагональ его включено какое-либо реле,управляющее выключателем нагревательной цепи. Предлагаемое изобретение касается указанного терморегулятора и состоит в том, что в качестве реле в нем применен электродвигатель с центробежным регулятором, замыкающим цепь, в которую включен- электромагнитный выключатель.

На чертеже фиг. 1 изображает схему терморегулятора; фиг. 2 — кривую зави- вимости числа оборотов электродвигателя в минуту от силы тока; фиг. 3— схему видоизмененного терморегулятора и фиг. 4 — нагрузочную характеристику электродвигателя.

В диагональ мостика Витстона, составленного из четырех сопративлений r>, r2, r® и л; включена обмотка возбуждения 5 электродвигателя 4, на валу которого укреплен центробежный регулятор 8, 9, скользящая муфта 9 которого скреплена поворотным стержнем 10, несущим контакт 11, расположенный против контакта 12, передвижного по шкале 15. Регулятор 8, 9 предназначен за- мыкать или размыкать(у контактов12,11) цепь, в которую включен электромагнитный выключатель 13, 14, управляющий включением трансформатора 2; вторичная обмотка этого трансформатора присоединена к зажимам 3, 3, 3 электриче ской нагревательной печи 1, в нагфеваемом пространстве которой, заполненном; например, солью ВаС1 или NaCl, помещено сопротивление одной из ветвей мостика Витстона. Напряжение для питания мостика и якоря электродвигателя 4 подводится от рубильника б.

Сопротивления мостика г1, г2, и га равны по величине. Сопротивление х подбирается таким образом, чтобы оно было равным r>, гя, rs, при той температуре, при которой начинается нормальная работа печи. Разогрев печи 1 до температуры, требуемой для накаливания опре.деленных изделий, производится при помощи трансформатора 2, при чем после достижения этой температуры ток должен выключаться, во избежание пе регрева.

Если в печи установилась температу ра, при которой т = r> —— r2 — — r3, то в обмотке возбуждения ток равен нулю. и число оборотов электродвигателя 4теоретически бесконечно велико (прак.Соответствую щ. число оборотов. мотора.

Ток в обм возбужду.

Сопрот.

Сопрот.

Темпер.

Примечание;

820

Подводимое к мостику напряжение Е=210 v, rg=5 Я

2100

2,048

2,096

2,144

2,190

0,385

0,49

0,715

0,94 тически около 3,5 тысяч). Если трансфор:матор 2 остается включенным, то темпе,ратура нагреваемого пространства и сле,довательно сопротивление х растет, т.-е., х r .другими словами, соотношение — = —

Г2 при котором ток в обмотке возбуждения равен нулю, нарушается и по обмотке возбуждения начинает проходить некоторый ток, определяемый формулой ггде Š— подведенное к мостику напряжение, rg — сопротивление обмотки возИмея, следовательно несколько, раз.личных сопротивление г и изменяя соответственно х, подведенное напряжение Е или даже сопротивление rg, можно всегда для любой амплитуды температур работать на любом участке кривой числа оборотов (фиг. 2). Таким образом, как это видно по таблице, число

"оборотов с изменением температуры

:печи будет,при предлагаемой схеме изменяться в значительных пределах.

Йвтоматическое выключение трансформатора в нужный момент осуществляется центробежным регулятором, который при определенном числе оборотов, через посредство скользящей

-муфты 9, повернет стержень 10, замкнет у контактов 11 и 12 цепь электромагнитного выключателя 13 и этот последний вырубит рубильник 14 питания первичной обмотки трансформатора 2, Проградуировав шкалу 15 на температуры, можно подвижный контакт12 устанавлизать для размыкания на любую темпе ратуру. автор отмечает, что регулятор может работать с коллекторным мото-ром на переменном токе.

Возможно видоизменение терморегулятора (фиг. 3), при котором в диагональ мостика включена обмотка возбубуждения, х — сопротивление, погруженное в соляную ванну и изменяющееся с изменением температуры, г=г1 — — r2 ——

=r2 — сопротивление любой из трех ветвей мостика. Таким образом, как видно из формулы (1), каждому изменению сопротивления х (а значит и каждому изме-. нению температуры) будет соответствовать определенный ток в цепи возбуждения и, следовательно, определенное число оборотов по кривой, небольшой участок который изображен на фиг. 2.

Дпя ряда различных температур может быть вычислена следующая таблица: ждения генератора 15, сидящего на одном валу с электродвигателем 4 и питающего цепь электромагнитного включателя 13.

В этом случае питание электродвигателя 4 производится от отдельного рубильника. Работа генератора будет происходить на части нагрузочной характеристики (фиг. 4) до ее перегиба, т,-е. при насыщенной магнитной системе генератора. Это обстоятельство дает возможность иметь большие изменения генерируемого напряжения в зависимости от незначительных изменений тока возбуждения. Если, например, требуется поддерживать автоматически температуру 815, тогда подбираем сопротивление х и r>, r2, r2 так, чтобы при темпе,„х r1 о ратуре 800 " — = —., т.-е., чтобы при 800

Г2 Г2 тока в цепи обмотки возбуждения тока не было. При, повышении температуры печи, примерно, до 805 равновесие мостика нарушается и по обмотке возбуждения потечет ток, определяемый по формуле:

Е («r2 — г, I2) щ (г2+ гз) («+ r>) или делая х — r г1 гв=r2 r, Ig=

2rg «+r где Š— напряжение, приложенное к мо- Для различных температур можно. стику (от рубильников 6); rg — сопроти- составить таблицу: вление обмотки возбуждения.

Температура печи.

Сопротивление

Х

Я

2,048

2,096

2,144

2,190

Ток в обмотке возбуждения амп.

Напряжение генер. по кривой „2" (фиг. 4) Примечанне

820

0,22

0,28

0,41

0,54

При rg=5

Е= 220, г=2

46

82

106

Регулирование температуры будет происходить следующим образом. От генератора 15 питается цепь электромагнитного выключателя 13, силу притяжения которого можно соответственно про- I

1 градуировать на различные токи, меняя„, например, винтом 7 междужелезное про- странство. Стрелка 8 может служить ука-, зателем этой градуировки. В зависимости от температур сила тока генератора 15 будет изменяться, а при некоторой опре- деленной заранее силе тока, электромагнитный выключатель прервет первичную цепь трансформатора 2, питающего печь.

Печь (например соляная), обладая значительной тепловой инерцией. остывает и нагревается медленно, этим и будет обеспечена спокойная и устойчивая работа генератора и следовательно всего турморегулятора, в целом.

Предмет патента.

1. Терморегулятор для электрических печей, состоящий из четырех сопротивлений, включенных по схеме мостика

Витстона, одна из ветвей которого расположена в нагреваемом пространстве, характеризующийся тем, что в диагональ мостика включена обмотка возбуждения 5 электродвигателя 4, на валу которого укреплен центробежный регулятор 8, 9, управляющий цепью, в которую включен электромагнитный выключатель 13.

2. Видоизменение охарактеризованного в и. 1 терморегулятора, отличающееся тем, что в диагональ мостика включена обмотка возбуждения генератора 15, приводимого во вращение or электродвигателя 4, питающего электромагнитный выключатель 13.