Устройство для регулирования температуры установки резистивного нагрева

Устройство для регулирования температуры установки резистивного нагрева

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о (««««йэ«««л лятви ма те т«

«л т а д

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<„> 773967

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 031177 (21) 2539475/24-07 с присоединением заявки Но (23) Приоритет—

Опубликовано 231080, Бюллетень М 39

Дата опубликования описания 231080 (51) М. Кл.

Н 05 В 1/02

G 05 D 23/19

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621 365..41(088.8) A.Ì.Àáðàìîâ, В.A.Амплеев, Д.A.Áåðåæíåíêî, В.А.Верхорубов и М.A.Ãóðåâè÷ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРН

УСТАНОВКИ РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВА

1

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в установках резистивного нагрева, преимущественно в автоклавах с электрообогревом. 5

Известны устройства регулирования температуры, содержащие коммутируемые секции и позиционный регулятор (1) . 10

Однако эти устройства не обеспечивают необходимой точности подъема и поддержания температуры.

Известно устройство, содержащее источник с плавно регулируемым выходным напряжением, подключенный к нагревателю (2 .

В связи с тем, что мощность ис- 20 точника регулируемого напряжения рав. на мощности нагревателя, все устройство имеет низкий коэф «ициент мощности и КПД.

Известно также устройство для регулирования температуры установки резистивного нагрева, содержащее одну секцию электронагревателя, соединенную с силовым выходом источника 30 регулируемого напряжения, и по меньшей мере одну секцию, подключенную через силовой вход управляемого, коммутирующего элемента к источнику нерегулируемого напряжения, датчик темпЕратуры,выход которого соединен со вхо" дом регулятора температуры, связанного своим выходом с управляющим входом источника регулируемого напряжения, сигнализаторы максимального и минимального значения регулируемого напряжения, входы которых соецинены с управляющим выходом источника регулируемого напряжения, а их выходы через блок управления — с управляющим входом коммутирующего элемента (31.

Это устройство не обеспечивает высокую точность регулирования температуры при переключении нерегулируемых секций в связи с некоторым несоответствием установленной величины опорного сигнала в блоке управления и действительной мощности нерегулируемой секции, при перего-. рании элементов секции электронагревателей, колебаниях напряжения сети, а также в связи с наличием нелинейности в характеристике источника плавного напряжения.

773967

Цель изобретения — повышение точности регулирования .температуры.

Указанная цель достигается. тем, что укаэанная связь регулятора температуры с источником регулируемого напряжения осуществлена через подключенный одним входом к регулятору, а выходом к источнику напряжения, блок регулирования, ко второму входу которого подключен датчик полной мощности.

На чертеже изображена блок-схема устройства для трехфазного выполнения нагревателей. устройство содержит секцию 1 нагревателя, соединенную с силовым входом источника 2 регулируемого напряжения 15 и секции 3 и 4, связанные через силовые входы управляемых коммутирующих элементов 5 и 6 с источником нерегулируемого напряжения.

Датчик 7 температуры соединен с 2О входом регулятора 8 температуры. Входы сигнализаторов максимального 9 и минимального напряжения 10 связаны с управляющим выходом источника регулируемого напряжения, а их выходы через блок 11 управления — с управляющими входами коммутирующих. элементов 5 и б

Выход регулятора 8 температуры соединен с одним входом блока 12 регулирования, выход датчика 13 полной мощности — с другим входом блока регулирования, выход которого свя зан с управляющим входом источника

2 регулируемого напряжения.

Мощность секции 1 значительно больше мощности секции 3 или 4, например на 40-50%. Это исключает появление автоколебательного режима.

Устройство работает следующим образом.

При увеличении заданного значения 40 температуры Т выходной сигнал регулятора 8 температуры будет также увеличиваться, источник 2,регулируемого напряжения увеличит мощность секции 1 до требуемого значения. 45

Выходной сигнал датчика 13 полной мощности увеличится и станет равным выходному сигналу регулятора 8 температуры.

Мощность электронагревателя установится .на уровне требуемого значения. При дальнейшем увеличении требуемой мощности (выходного сигнала регулятора 8 температуры) выходной сигнал, блока 12 регулирования и мощносгь секции 1 достигнут максимальндго значения, сигналиэатор 9 максимального значения регулируемого напрвжения сработает, блок 11 управления,, воздействуя на коммутирующий элемент 5, подключит секцию @)

3. Полная мощность при этом скачКом возрастет на величину мощности секции 3. Сигнал датчика 13 полной нагрузки превысит сигнал регулятора

8 температуры, блок 12 регулирования уменьшит команду источнику 2 регулируемого напряжения, сбросит мощность секции 1 на величину мощности секции 3, полная мощность электронагревателя станет равной требуемому значению (выходные сигналы датчика 13 и регулятора 8 станут равны друг другу). Сигнализатор

9 максимального напряжения отключится. Однако блок 12 управления сохранит секцию 3 включенной.

При дальнейшем увеличении требуемой мощности, мощность на секции 1 опять достигнет максимального значения, сигналиэатор 9 сработает вторично, блок 11 управления, воздействуя на коммутирующий элемент б, подключит секцию 4. Блок 12 регулирования опять сбросит на соответствующую величину мощность секции 1, приведя в соответствие требуемую (выход регулятора 8) и действительную (выход датчика болной мощности 13) мощности.

Таким образом, при изменении сигнала регулятора температуры от нуля до максимального значения полная мощность секционного нагревателя плавно изменяется от нуля до 1200 кВт.

Пусть, например, перегорела часть секции электронагревателя, мощность скачком уменьшилась на некоторую величину, температура начала уменьшаться, выходной сигнал датчика 13 мощности практически мгновенно уменьшился и стал меньше сигнала регулятора 8 температуры, блок 12 регулирования практически мгновенно увеличил свой выходной сигнал, источник

2 регулируемого .напряжения практически мгновенно увеличит мощность секции 1, полная мощность нагревателя вернется к прежнему значению, сигнал датчика 13 станет равен сигналу peryлятора 8. Компенсация снижения мощности произойдет практически мгновенно и температура останется на заданном значении.

Аналогичный переходный процесс будет протекать при изменении сопротивления секций от любых причин и колебаний напряжения электрической сети.

Устройство обеспечивает также повыаение качества регулирования температуры за счет линейности характеристики системы: выходной сигнал регулятора температуры — мощность секционированного электронагревателя, и тем самым сохранения оптимальных настроек регулятора температуры на всем диапазоне мощностей.

Таким образом,, предложенное устрой ство обеспечивает повышение точности регулирования температуры.

Устройство выполнено на серийных приборах, просто и удобно в реализации н настройке, не требует подгонки мощности секций, их количество может быть различным.

773967

Составитель О. Турпак

Редактор И. Koaальчук Техред С. Мигунова Корректор В. Синицкая

Заказ 7537/83 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектиая, 4

Повышение точности регулирования температуры приводит к повышению качества продукции.

Формула изобретения устройство для регулирования температуры установки резистивного нагрева, содержащее одну секцию электронагревателя, соединенную с силовым выходом источника.регулируемого напряжения, и по меньшей мере одну секцию, подключенную через силовой вход управляемого коммутирующего элемента к источнику нерегулируемого напряжения, датчик температуры, выход которого соединен со входом регулятора температуры, связанного своим выходом с управляющим входом источника регулируемого напряжения, сигнализаторы максимального и минимального значения регулируемого напряжения, входы которых соединены с управляющим выходом источника регулируемого напряжения, а их выходы через блок управления с управляющим входом коммутирующего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования температуры, указанная связ ь регулятора температуры с источником регулируемого напряжения осуществлена через подключенный одним входом к регулятору, а выходом к источнику напряжения, блок регулирования, ко второму входу которого подключен датчик полной мощности, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Свенчанский A.Ä., Гуттерман К.Д.

15 Автоматическое регулирование электрических печей. М., "Энергия", 1965, с. 172.

2. Патент Великобритании 91273037 кл. Н 05 В 3/16, 1968.

2О 3. Авторское свидетельство СССР

В 355605, кл. G 05 D 23/19, 1972.