Устройство для регулирования режима установки сильноточного тлеющего разряда

Устройство для регулирования режима установки сильноточного тлеющего разряда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Ресттубпик 11930762 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.12.76 (21) 2429444/24-07 с присоединением заявки рй— (52)М. Кл.

Н 05 В 7/16

G 05 О 23/19

Гоеударетеапвй комитет

СССР ао делан кзебретена» к открытия (23) Приоритет (5З) а ДК 621. .365.91 (088.8) Опубликовано 23.05.82. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 23.05.82

А. Г. Айзенштейн, В. Н. Блинов, К. С. Иванов, В. В. ириченко; и Н. Е. Сизова

1, 1

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ю: ;,» 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ

УСТАНОВКИ СИЛЬНОТОЧНОГО ТЛЕЮя1ЕГО

РАЗРЯДА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электрическим и температурным режимами установки, в которых нагрев и термообработ ка деталей производятся с помощью сильноточного тлеющего разряда.

Известно устройство автоматического управления и контроля пускового периода и работы процесса термообработки с помощью тлеющего разряда, содержащее блок определения частоты дугообраэования, связанный с разрядной камерой, программный регулятор, соединенный с регулируемым источником питания, и регулятор режима обработки. В начальный период обработки напряжение источника питания повышается по программе, за. данной программным регулятором. При возникновении дугового разряда источник пит»ния отключается на время, достаточное для деиониэации разрядного промежутка. В зависимости от частоты дугообраэования программа может оставаться на достигнутом уровне, возвращаться на предыдущую ступень или к исходному состоянию. По окончании программы программный регулятор отключается, и далее процесс обработки может производйться вручную или автоматически с помощью регулятора режима обработки (1).

Недостаток указанного устройства заключается в том, что ход программы зависит только от частоты дутообразования и не учитывает скорости изменения температуры деталей, которая при уменьшении частоты дугообразоваиия может превысить предельные значения, при которых возникают деформации деталей.

Наиболее близким к йзобретению по технической сущности является устройство для регулирования режима установки тлеющего разря. ряда,, содержащее дифференциальный усилитель, входы которого соединены с задатчиком и датчиком температуры, а выход через второй дифференциальный усилитель связан со входом регулятора тока, причем выход датчика температуры через дифференцирующий усилитель связан со вторым входом второго дифференциального усилителя. Кроме того, регулятор тока снабжен дополни тельным входом для подключения, например, 3 930761 к быстродействующему выключателю, выдающему импульсы при возникновении дуговых разрядов. Это устройство позволяет произво дить нагрев изделий до заданной температуры со скоростью, не превышающей заданное значение (2).

Недостаток указанного устройства заключается в том, что для определения скорости изменении температуры, которая в начальный период обработки растет очень медленно I0 (50 С/ч), используется дифференцирующее звено. Устройство для дифференцирования медленно меняющихся величин реализовать достаточно сложно. Кроме того, устройства дифференцирования весьма чувствительньI к помехам.

Целью изобретения является упрощение схемы и повышение помехозащищенности устройства.

Для достижения этой цели устройство содержит интегратор, подключенный входом к выходу дифференциального усилителя, а выходом — к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры, а выход — с входом

25 логического блока, первый выход которого связан с вторым входом второго дифференциального усилителя, а второй — с управляющим входом интегратора..

На фиг. 1 представлена, блок-схема устЭО ройства; на фиг. 2 — временные характеристики; на фиг. 3 — характеристика "входвыход" логического блока, Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, входы которого соединены с выходами задатчика 2 и датчика 3 температуры, а выход — с первым входом второго дпфференциального усилителя 4, подключенного выходом к входу регулятора S тока, и последовательно соединенные интегратор 6, вход которого соединен е.выходом дифференциального усилителя 1, блок 7 сравнении, второй вход которого соединен с выходом датчика 3 температуры, и логический блок

8, подключенный первым выходом к второму входу дифференциального усилителя 4, а вторым — к управляющему входу интегратора 6.

Работа устройства заключается в следующем.

В исходном еостоянии на выходе регулятора 5 тока устанавливается нулевой сиг нал или сигнал, соответствующий некоторому начальному значению тока разряда. Поскольку рассогласование между заданной и действительной температурой велико, то на выходе дифференциального усилителя 1 установится постоянный сигнал, соответствующий напряжению насыщения усилителя.

Этот сигнал, поступая на вход интегратора 6, обуславливает нарастание его выходного сигнала U „по линейному закону со скоростью, соответствующей заданному значению скорости нагрева, что определяется настройками регулятора. В то же время выходной сигнал регулятора 5, выполненного в виде

ПИ-регулятора с большим временем интегрирования, под воздействием выходного сигнала дифференциального усилителя 4 также будет возрастать, вызывая нагрев изделий.

Если в момент времени tz сигнал U пропорциональный температуре иэделий, станет больше сигнала UI (Ц с 0), что

I произойдет в том случае, когда скорость нагрева деталей превысит заданное значение, то на первом выходе логического блока 8 появится сигнал U +b,II, который, поступая на вход второго дифференциального усилителя, вызовет уменьшение его выходного сигнала и уменьшение скорости нарастания или снижения выходного сигнала регулятора тока 5.

В начальный период обработки вследствие большой частоты следования дуговых разрядов скорость нагрева может быть значительно ниже заданной предельной скорости, в результате чего сигнал UU станет значительно больше сигнала Цз . В этом случае IIo момента равенства сигналов U и возможен нагрев изделий со скоростью, большей заданной. Чтобы избежать этого, логический блок 8 выполнен таким образом, чтобы при превышении сигналом U на выходе схемы сравнения заданной величины

U<< (момент времени т,) на его втором выходе появляется сигнал Целых которыя, поступая на управляющий вход интегратора

6, уменьшает скорость нарастания сигнала (или меняет знак скорости) до тех пор, пока выходной сигнал схемы сравнеHEI U g $M0HbIII_#_f CII g0 BOIIIPB%bI Ц (момент времени — t )..Таким образом, неконтролируемая скорость изменения температуры деталей возможна только при разности сигналов U „,- U . c U „, которая . может быть сделайа достаточйо . малой. Характер изменения сигнала D â этом случае показан на фиг, 2.

При достижении заданной температуры сиг- нал с выхода усилителя 1 станет равным О, что обуславливает прекращение роста:сигнала с выхода интегратора.

Устройство позволяет осуществить ограничение скорости нагрева, не прибегая к операции дифференцирования сигнала,,пропорционального температуре, что повышает помехозащищенность.

930761

Формула изобретения

Устройство для регулирования режима работы установки сильноточного тлеющего разря" да, содержащее дифференциальный усилитель, входы которого соединены с датчиком и задатчиком температуры, а выход — с первым входом второго дифференциального усилителя, выход которого связан с входом регулятора тока установки, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что с целью повышения помехо1О защищенности, устройство содержит интегратор, подключенный входом к выходу дифференциального усилителя, а выходом — к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры, а выход — с входом логического блока, связанного первым выходом с вторым входом второго дифференциального усилителя, а вторым выходом — с управляющим входом интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии й= 349283, кл. 21 h 16/60, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР й=753373, кл. Н 05 В 7/16, 1976.

930761 4 о

4@иЗ

Составитель О. Турпак

Техред А. Бабинец Корректор А. Гриценко

Редактор С. Лыжова

Тираж 856 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3537/87

Фвпап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4