Система автоматического управления режимом варки оптического стекла в ванной печи

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ВАРКИ ОПТИЧЕСКОГО СТЕКЛА В ВАННОЙ ПЕЧИ, содержащая м иишиый генератор с блоком управл«1ия, датздком и задатчиком тока, тиристорный преобразсаатель с блоком управления вьшрямителем и инвертором, сливной патрубок печи, помещенный виутрт индуктора, параллельно которому подключен ко1 шенсирующий конденсатор, регулятор температуры сливного патрубка с датчиком и задатчиком и электроды, установленные в печи, отличающаяся тем, что, с целью экономии электрозиергии и повышения точности управления, в нее ведены датчик резонатора , регулятор тока тиристорного преобра ; зователя с датчиком и задатчик, регулятор тока машинного генератора, фазосдвигающий I блок, переключатель, ручной задатчик, понижаю) щий трансформатор, коммутирующий конденсат тор к коммутатор, причем один вьтоц первичной обмотки понижающего трансформатора соединен с одной из обкладок коммутирующего конденсатора и с одиим выходом ти{жсторного преоб)азователя, другой выход которого соедик нем с другой обю1адкой коммутирующего конденсатора и через компенсирующий конденсатор соединен с другим выводом первичной обмотки поничсающего трансформатора, вторичная обмотка понижающего трансформатора подклюI чена к одним входам коммутатора, другие входы которого соединены с машинным генерато (Л ром, выходы коммутатора соединены с злектродами , управляющий вход коммутатора соединен с входом блока управления машинного генератора и выходом регулятора тока машинного генератора , входы регулягора тока машинного генератора соединены с датчиком и задатчиком тока машинного генератора, управляющий выход коммутатора соединен с входом тиристорно го преобразователя, выход регулятора тока ти:л ристорного преобразователя, соединен с входом 30 блока управления выпрямителя, датчик резонанса подключен к индуктору и к одному из дов фазосдвигающего блока, другой вход которого соединен через переключатель с ручным задатчиком, а выход фазосдвигающего блока со единен с блоком управления ин1вертора .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11):, 3(50 С 03 В 524

ВЛСОНИМа !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДА СТВЕНН1(Й.КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3420204/29 — 33 (22) 07.04.82 (46) 07.02.84. Бюл. ле-5 (72) В. С. Чудновский, А. Я. Басенков, В. С. Рыськов, А, Н. Щеголев, В. А. Даниленко, Н. А. Кудрин, А. М. Савичев и В. И. Мазаев (53) 691.6(088.8) (56) 1. Узянбаев А. Х. и др. Система управле ния технологическим процессом варки оптического стекла в ванной нечи. Тезисы докладов

Всесоюзной научно-технической конференции

"Применение в технологических процессах ма-" пл(ностроительного производства полу роводниковых преобразователей частоты", r. Уфа, 1980, с, 17 — 18, 2, Электрическая ванная печь для варки стекла. Техническое описание ТБ 33600, Коне=э трукторское бюро Лыткаринского завода оптического стекла. 1979, с. 13 — 18„фиг. 33 (прототип), (54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ВАРКИ ОПТИЧЕСКОГО

СТЕКЛА В ВАЙНОЙ ПЕЧИ, содержащая ма шинный генератор с блоком управления, датчиком и эадатчиком тока, тирнсторный преобразователь с блоком управления выпрямителем и инвертором, сливной патрубок печи, помещенный внутри нндуктора, параллельно которому подключен компенсирующий конденсатор, регулятор температуры сливного патрубка с датчиком и задатчиком и электроды, установленные в печи, о т л и ч а ю щ а я. с я тем, что, c целью экономии электроэнергии и повышения точности управления, в нее ведены датчик резонатара, регулятор тока тиристорного преобразователя с датчиком и задатчик, регулятор тоi ка машинного генератора, фаэосдвигающий блок, переключатель, ручной задатчик, понижаю щий трансформатор, коммутирующий конденса-. тор и коммутатор, причем один вывод первич- наи -обмотки понижающего трансформатора соединен с одной иэ обкладок коммутирующего конденсатора и с одним выходом тнристорного преобразователя, другой выход которого соеди: неи с другой обкладкой коммутирующего конденсатора и через компенсирующий конденсатор соединен с другим выводом первичной обмотки понижающего трансформатора, вторичная обмотка понижающего трансформатора подключена к одним входам коммутатора, другие вхоC ды которого соединены с машинным генератором, выходы коммутатора соединены с электродами, управляющий вход коммутатора соединен. с входом блока управления машинного генератора и выходом регулятора тока машинного генератора, входы регулятора тока машинного генератора соединены с датчиком и задатчиком тока машинного генератора, управляющий выход коммутатора соединен с входом тиристорно го преобразователя, выход регулятора тока тиристорного преобразователя, соединен с входом блока управления выпрямителя, датчик резонанса подключен к индуктору и к одному из входов фазасдвигающега блока, друтай вход которого соединен через переключатель с ручным задатчиком, а выход фазасдвигающега блока со единен с блокам управления инвертара.

1071582

Изобретение относится к стекольной промышленности, конкретно к устройствам для автоматического управления режимов варки оптического стекла в высокочастотных электрических ван. ных печах, 5

Известна система автоматического управления технологическим процессом варки оптического стекла в ванной печи, содержащая" тиристорный преобразователь частоты, резонансный контур с индуктором и компенсирующим конденсато- l0 ром, сливной патрубок печи, помещенный внутри индуктора и блок управления (11, Известна другая система автоматического управления режимом варки оптического стекла в ванной печи, содержащая машинный генератор с блоком управления, датчиком и задатчиком тока, тиристорный преобразователь с блоками управления выпрямителем и инвертором, сливной патрубок печи, помещенный внутри индуктора, параллельно которому подключен компенсирующий конденсатор, регулятор температуры сливного патрубка с датчиком и задатчиком и элек троды, установленные в печи (2).

Недостатком этих систем является большой расход электроэнергии, вследствие независимого 25 управления режимами нагрева .печи через элекгроды и сливного патрубка с помощью индуктора.

Цель изобретения — экономия электроэнергии и повышение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что в систему автоматического управления режимдм варки оптического стекла в ванной печи, содержащей машинный генератор с блоком управления, датчиком и задатчиком тока, тиристорный преобразователь с блоками управления выпрямителем и инвертором, сливной патрубок печи, помещенный внутри индуктора, параллельно ко торому подключен компенсирующий конденсатор,регулятор температуры сливного патрубка, с датчиком и задатчиком и электроды, установ- 4О ленные в печи, в нее введены датчик резонанса, регулятор тока тиристорного преобразователя с датчиком и задатчиком, регулятор тока машинно ного генератора, фазосдвигающий блок, переключатель, ручной задатчик, понижающий трансформатор 5 коммутирующий конденсатор и коммутатор, причем один вывод первичной. обмотки понижающего трансформатора соединен с одной из обкладок коммутирующего конденсагора и в одним выходом тиристорного преобразователя, другой вы- >0 ход которого соединен с другой обкладкой комму. тирующего конденсатора и через компенсирующий конденсатор соединен с другим выводом первич ной обмотки понижающего трансформатора, вторичная обмотка понижаю;цего трансформатора 55 подключена к одним входам коммутатора, другие входы которого соединены с машинным генератором. выходы коммутатора соедииены. с электродами, управляющий вход коммутатора соединен с входом блока уп ав. пения машинного генератора и выходом регулятора тока машинного генератора, входы регулятора тока машинного . генератора соединены с датчиком и задатчиком тока машинного генератора, управляющий выход коммутатора соеди. нен с входом тиристорного преобразователя, выход регулятора тока тиристорного. преобразователя соединен с входом блока управления выпрямителя, датчик резонанса подключен к нндуктору и к одному из входов фаэосдвигающе. го блока, другой вход которого соединен через переключатель с ручным задатчиком, а вы ход фазосдвигающего блока соедкчен с блоком управления инвертора.

На чертеже представлена предлагаемая сисгема управления режимом варки оптического стекла, Система содержит ванную печь 1 со сливным патрубком 2, резонансный контур 3, образованный компенсирующим конденсатором 4 и индуктором 5, коммутатор 6, машинный генера. тор 7 с блоком управления 8, датчиком 9 и за. датчиком 10 выходного тока, тиристорнь1й преобразователь 11 с блоками управления выпрямителя 12 и инвертора 13, датчик 14 и задатчик

i 5 выходного тока тиристорнаго преобразователя, понижающий трансформатор 16, коммути рующий конденсатор 17, регулятор гока машинного генератора 18, регулятор температуры патрубка 19, регулятор тока тиристорного пре. обраэователя 20, датчик 21 и задагчик 22 темпе ратуры сливного патрубка, датчик резонанса 23, фазосдвигающий блок 24, переключатель 25 и ручной задатчик 26, В ванной лечи 1 жидкое стекло нагревается за счет проникания между электродами высокочастотного электрического гока. Слив стекла производигся через платиновыи сливнои патрубок 2, нагреваемый индуктором 5. Компенсирующий конденсатор 4 и индуктор 5 образуют высокочастотный резонансный контур 3, Управляемый коммутатор 6 предназначен для переключения электродов печи с шин мационного генератора 7 на шины вторичной обмотки понижающего трансформатора 16.

Датчик тока 9 выдает информацию о токе машинного генератора 7, а датчик 14 — о токе тиристорного преобразователя 11. Регулятор 18 служит для управления работой блок- управления машинного генератора 8 и управляемого коммутатора 6, Коммутирующий конденсатор 17 служит для обеспечения условий коммутации вентилей инвертора тиристорного преобразователя 11, Блок управления выпрямителя 12 регулирует напряжение на выходе уцранляемогс выпрямителя и соответственно на выходе тирис и производительна ти установки.

Эксплуатационные затраты сокращаются в " разя. Производительность повышается в

1,5 раза. Срок службы с 5 да 10 лет. Ожидаемый годовой экапампческий эффект на одну установку составляет 100 тью. руб.

3 10 15 торного преобразователя 1!, а блок управления инвертора 13 регулирует его выходную частоту.

Регулятор 20 с задатчикам 15 и датчиком 14 служит для регулирования выходного тока преобразователя, Датчик резонанса 23 представляет собой синхронизатор работы инвертора, который выдает импульсы в моменты максиму». ма напряжения на контуре 3.

Тиристорный преобразователь частоты представляет собой статический преобразователь 10 частоты с явно выраженным звеном постоянного тока (управляемый выпрямитель с системой управления), автономным инверторам тока с искусственной емкостной коммутацией с системой управления частотой и выполнен по общеизвестным схемам.

Фазасдвигающий блок 24 выполнен по схеме устройств регулируемой задержки импульсов.

Эти импульсы воздействуют на блок управ-.

20 пения инвертара 13 и изменяют частоту выходного напряжения преобразователя. Величина фазового сдвига, а, соответственно, .и частота выходного напряжения определяются либо ручным эадатчикам 26, либо сигналам с регулятора 19 в зависимости от положения переключателя 25. Переключатель 25 срабатывает па сигналу регулятора 20. После переключения происходит фиксация коммутирующих цепей.

Регулятор 20 с датчиком 21 и задатчикам 22 температуры служит для регулирования температуры сливного патрубка.

Система работает следующим образом.

После газового разогрева стекломассы в ванной печи включается машинный генератор 7 с. максимальным выходным напряжением и 35 коммутатор 6 подключает его шины к электтродам печи, Ток в цепи электродов при этом близок к нулю, так как сопротивление стекломассы еще велико.

По мере дальнейшего разогрева стекламассы 40 ее сопротивление будет падать, а ток машинного генератора будет расти, При достижении им максимального значения, обусловленнага задатчиком 10, регулятор 18 срабатывает, дает команду на отключение в блок управления машин- . 45 ным генератором 8 и команду на переключение управляемого коммутатора. Машинный генератор отключается, а электроды ванной печи под ключаются к шинам вторичной обмотки понижающего трансформатора 16. Коммутатор 6 50 включает в работу тиристорньпт преобразователь 11. Преобразователь включается на макси, мальное выходное напряжение с частотой, апре4 деляемай резонансным контуром 3 и положением ручного задатчика 26. Переключатель 25 в этот момент соединяет фазосдвигающнй блок

24 с ручным задатчиком 26. Частота выходного напряжения преобразователя выбирается такой, чтобы напряжение на резонансном контуре 3 было близким к минимальному значению. В этом режиме система работает до тех пор, пока так электродов ванной печи не достигает номинальна-;о значения, определяемого задятчиком

ToKB i .5.. .Но достижении такам заданнага 3HB÷e. ния ня выходе регулятора 20 появится сигнал, котарьл, воздействуя на блок управления выпрями:еля 12, снизит выходное напряжение тиристарна;а и;.еобраэавателя и одновременно скол. мутирует переключающий элемент, который, в с„;c:.î очередь, подключит управляющий вход фязасдвпгяюшега блока 24 к выходу регулятора 19. В дальнейшем так в нагрузке тиристорнага преобразователя будет определяться положением эядятчикя 15, я температура сливного патрубкa — эадатчикам 22, Это объясняется слес дующим. К выходу тиристарнага преобразователя подключены две нагрузки, соединенные последо- вательна. Одна нагрузка — цепь питания ванной печи — имеет чисто активное сопротивление и мало зависит от частоты, а вторая — резонансный калзбятельный контур — имеет резко выра>хенную резонансную -гастагнyro характеристику.

В резонансе аня имеет наибольшее сопротивление,::, па мере удаления ат резонанса сапротивленн.. контура резко падает. Наибольшее выделенно:нащнасти в сливнам патрубке, а соответ стве:,;;а;„. ннаяииббольшая ега температура будет та1да, когда выходная частота тиристарнаго преабря= oâàòoë>:: будет близка к собственной реэанян.".най частоте контура. Регулятор 19 совместно с фяэасдвигяющим блоком 24 регулирует выходную частот, преобразователя таким образам, чтобы температура сливного патруб ся, катарзь определяет скорость слива стекла., оставалась постоянной и определялась задатчикам 22.

Техника- зкономические преимущества состоят в снижении эксплуатационных расходов за счет повышения экономичности, наде>хнасти

1071582

Составитель С. Белобокова

Техред С. Леге за Корректор А. Повх

Редактор Л. Авраменко

Подписное. Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 34/18 Тираж 469

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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