Устройство для автоматического управления режимом работы электротермической установки
О П И С А Н И Е 347743
ИЗОБРЕТЕНИЯ ьс аз вазе скик
Сацизлистическик
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
М. Кл. G 05d 23. 19
G 051 1166
Г 27d 19, 00
Заявлено 01.1Ч.1970 (№ 1425853124-7) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 10.VI11.1972. Бюллетень № 24
Дата опубликования описания 12.II.1973
Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Иинистрсе
СССР
УДК 621.3.072.86:621.365. .3 (088.8) Авторы изобретения
М. И. Колкер, Л. В. Никоиоров и Я. А. Полищук
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
РЕ)КИМОМ РАБОТЫ ЭЛ ЕКТРОТЕРМ И Ч ЕСКО Й УСТАНОВКИ
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для управления режимом электротермических установок путем нзменения подводимой к ним мощности, например для управления электропечью сопротивления.
Известно устройство для автоматического управления режимом работы электротермической установки, например электропечи сопротивления, содержащее силовой тиристорный блок, соединенный последовательно с нагрузкой, блок управления тиристорами, источник управляющего сигнала, элемент, измеряющий ток нагрузки, ограничитель, выход которого соединен со входом блока управления, а один .из входов — с источником управляющего сигнала, термопреобразователь, включающий терм опару и подогоеватель, подсоединенный к элементу, измеряющему ток цепи, выход которого через элемент сравнения подсоединен ко второму входу ог р а ничителя, Однако с п омощью такого устройства нельзя измерить потери в тиристорах, пропо|рциональные среднему току нагрузки. Это может привести, в ряде случаев, к перегрузке тирчсторов и выходу их из строя.
В предложенном устройстве для более точного замера потерь íà ти ристорах (что позволяет исключить их длительную перегрузку в любых режимах работы и тем самым повысить надежность установки в целом) к выходным клеммам и термотгреобразователя подключен один вывод подогревателя и один вывод термопары, а два других вывода термопары и преобразователя соединены между собой.
На фиг. 1 показана блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 показана характеристика ограничителя.
1о Устройство состоит из силового тиристорного блока 1, включенного последовательно с нагрузкой 2, элемента 8, измеряющего ток нагрузки, блс ка 4 управления тиристорами, блока 5 ограничения, к которому подаются
15 сигналы от источника 6 уцравляющего сигнала и элемента 7 сравнения. К элементу сравнения подключен источник 8 опорного напряжения и выход термоэлектрического преобразователя 9, состоящего из подогревателя 10
20 и термопары 11. Подогреватель 10 подключен к выходу элемента 8, а один его конец сое динен с термопарой 11.
Выходной ток элемента 8, проходя чер з подогреватель 10, вызывает на нем падение
25 напряжения где К1 — коэффициент пропорциональности;
1„— так нагрузки;
30 R„— сопротивление подогревателя.
Одновременно с этим за счет нагрева тем же током подогревателя 10 на те рмопаре 11 возникает э. д. с., равная я, = (К,1„)Ч „К,, (2) где К.- — коэффициент пропорциональности между мощностью, выделяющейся на подогревателе, и термо-э.д. с.
Таким образом, на выходе термоэлектричеimoro преобразователя прои последовательном соединении подогревателя и термопары возникает напряжение, равное
U, + =,= К,I„R„y(K,I ) „Ê.. (3) Если величину коэффициента пропорциональносди п ринять равной дин (4) о, где R> и Uo — параметры вольт-ам перной характеристик и тиристора is о крытом состоянии (динамическое сопротивление и паде ние напряжения, независящее от тока), го сигнал на выходе термоэлектрического преобразователя,будет равен
Ц + R;„„R q 1 дин « I2
Я
Поскольку потери мощности в тир исторе равны 1 Ио+1„Ч „„, то сигнал на выходе термоэлектрического преобразователя при значении коэффициента Кь соответствующем формуле 4, пропорционален мощности, рассеиваемой в тиристоре. Ввиду этого на выходе элемента 7 сравнения получается раз носгь между допустимой мощностью по терь в тиристоре, которая задается блоком 8 опорнопо напряжения, и действителыной мощностью, рассеиваемой в тиристоре.
Выходной сигнал элемента 7,сравнения вместе с задающим, который поступает из блока б, управляет выходным напряжением ограничителя б. Выходное напряжение ограничителя б через систему 4 управления воздействует на силовой тиристорный блок 1 таким образом, что при увеличении выход ного напряжения отра ничителя напряжение и ток нагрузки 2 увеличиваются, а при уменьшении — наоборот. Зависимость между выходным напряжением ограничителя б и сигналом, поступающим из блока б задания, пропорциональная насыщению (см. фиг. 2) (т. е, увеличение входного сигнала U .) приводит к росту выходного сигнала до тех пор, 5
15 го
25 зо
4О
55 пока,он не достигнет уровня насыщения.
Дальнейшее изменение входного сигнала не изменяет выходной сигнал.
Уровень насыщения задается разностью между допустимой величиной мощности и действительной ее величиной.
Ввиду этого, если рассеиваемая на тирчстсре мощность увеличивается, например, в связи с уменьшением сопротивления нагрузки, то уровень насыщения уменьшения. При уменьшении рассеиваемой в тиристоре мощности происходит обратный процесс — уровень, насыщения увеличивается.
Когда сопротивление нагревателей мало, несмотря на большое значение сигнала управления Uy((см. фиг. 2) выходной си гнал ограничителя определяется только уро|внем насыщения U,ð, вели чина которого такова, что угол открытия тиристоров соответствует рассеиваемой на них мощности, не превышающей допустимой. По мере роста сопротивления нагрузки уровень насыщения будет увеличиваться, вследствие чего тиристоры,будут открываться все больше и больше. На ко нец наступит такой момент, когда уровень насыщения Urzz ста нет больше величины выходи ого сигнала блока б ограничения, .пропорциональной сигналу управления. Выход ограничителя будет определяться не уровнем насыщения, а величиной сигнала управления.
Таким образом, независимо от сигнала управле|ния и сопротивления нагрузки, предложенное устройство обеспечивает нормальную работу тиристоров.
Предмет изобретения
Устройство для автоматического управления режимом работы электротермичесхой установки, например электропечи сопротивления, содержащее силовой тиристорный блок, соединенный последовательно,с нагрузкой, блок управления тиристорами, источник управляющего сигнала, ограничитель, выход которого соеди не н со входом |блока управления, а один из входов — с источником управляющего сигнала, термопреобразователь, выход которого, соединенный одной из клемм с одним из концов термопары, через блок сравнения подсоединен ко второму входу ограничителя, а подогреватель подсоединен к элементу, измеряющему ток нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы установки, ко BTopoH клемме выхода термопрео бразователя подключен один из концов подогревателя, другой конец которого соединен со свободным концом термопары, образуя с ней последовательную цепь. шпиг t
Фиг Z
Составитель А. Ходатаева
Техред Л. Богданова
Корректор А. Васильева
Редактор E. Кравцова
Типография, пр, Сапунова, 2
Заказ 549t8 Иэд. № 1308 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
