Устройство для контроля мощности электропечи

 

С. П. Лохов, Л. Ф. Файда, С. Н. Абдрафиков, и П. Ф, Нефедов (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель (84) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МОЩНОСТИ

ЭЛЕКТРОПЕЧИ с

Изобретение относится к электротермии и может быть применено для контроля мощ. ности нагревательной электропечи с чисто ак-» тивным нагревателем при симметричном токе.

По основному авт. св. N 921120 известно устройство контроля мощности электропечи, содержащее. одноканальный датчик мощности на одном квадратичном преобразователе, два . линейных преобразователя напряжения и тока, сопротивление нагрузки, выпрямитель, выполненный в виде вентильного моста с шунтом на выходе, последовательно с которым включены в одну цепь выход другого линейного преобразователя, дополнительный вентильный мост с квадратичным преобразователем на: выходе и сопротивление нагрузки. Для учета потерь мощности в короткон сстн печи шунт. выполнен с отводом,. к которому подключен один из вентилей выпрямителя fl).

Недостатком известного устройства является снижение точности контроля мощности в области малых токов из-за нелинейного выходного сопротивления вентильиого моста с

2 шунтом, что ограничивает снизу диапазон точного контроля мощности.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона контроля мощности,, Для достижения этой цели s устройстве меж- ду вентильным мостом выпрямителя линейного преобразователя тока и шунтом включен .атабилитрон.

Включение стабилитрона позволяет поддержать на неизменном уровне сопротивление вентильного моста с шунтом (и со стабилитроном) в случае, когда ток линейного.преобра* зователя тока становится меньше тока линейного преобразователя напряжения и, иапряже- . ние на шунте меняет знак. Таким образом, режим работы всего устройства не изменяется в области малых токов.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его

zo работу.

Устройство состоит из одноканального датчика мощности на одном квадратичном .преобразователе 1, двух линейных нреобразователсй напряжения и тока в виде трансформато3 996949 ров напряжения 2 и тока 3, шунта 4, стабилитрона 5, сопротивления нагрузки R 6, выпрямителя 7, выполненного в виде вентильйого

Ф моста с последовательно соединенным шунтоМ и стабилитроном на выходе, последовательно которым включены в одну цепь выход линей ного преобразователя напряжения, дойолнитель ный вентильный мост 8 с квадратичным пре. образователем 1 на выходе и сопротивление нагрузки 6. Шунт выполнен с отводом 9, к 1й .которому подключен один иэ вентилей выпря мителя 7. Устройство включено в цепь симметричного тока чисто активного нагревателя 10, причем в цепи могут быть большие (отно-. сительно) . сопротивления 11, характеризующие потери в короткой сети. Для регулирования мощности электропечи в ее цепи может быть включен произвольный силовой преобразова-, тель 12, например тиристорный.

При работе устройства (фиг. 1) в замкнутом контуре из вторичной обмотки трансформатора 2, шунта 4, сопротивления нагрузки 6, вентильного моста 8 с квадратичным преобразователем 1 складываются сигналы, пропорциональные напряжению 0гн и модулю !.. сигнала тока i а сумма прикладывается к квадратичному преобразователю

0 . Нелинейная вольчамиерная характеристика этого преобразователя настраивается с учетом сопротивления самого преобразователя 1, нагрузки 6, шунта 4, обмоток трансформатора

2 и при этом обеспечивает пропорциональность выходного тока i „,„или напряжения 0 квадрату упомянутой суммы (диаграммы фиг. 2 г — е показаны в увеличенном по сравнению с фиг. 2 а, в масштабе). При большом токе 1„(фиг. 2, от 0 до 2K) на стабилитроне 5 почти все время падает напряжение 0 на уровне напряжения стабилизации, но благодаря работе трансформатора тока в режиме генератора тока это только

:несколько увеличивает потери в устройстве, не влияя на точность. Напряжение на шунте

4 0 „имеет достаточно сложную форму, так как определяется падением напряжения от

pi3Hocm токов

45.

О, ь,„= f J-4 „, (1)

На фиг. 2 от 0 до 276 напряжение на шунте все время положительно, .поэтому сопротивление шунта 4 участвует в формировании чп вольтамперной характеристики квадратичного

4 преобразователя 1, и среднее значение выходного напряжения 0@„,или тока i ь,х определяемое через площади $ и S

В (()тн+"тт) э2 S- (Г 1 "T получается пропорцинальным Дщности Р

) "ьых,ер.=- - еьвср = (S S ) =

= I ОИв =-Р .

1 и

При нулевомгоке i (фиг, 2, от 2 Е до

4 Ф) напряжение на шунте 4 получается отри. цательным на участке от 27Г до 3 Р, но это напряжение прикладывается к закрытому ста-билитрону 5, поэтому шунт 4 не закорачивается и его сопротивление по прежнему участвует в формировании характеристики квадратичного преобразователя 1. Среднее значение выходного напряжения получается нулевым, так как 81 = $3.

Если бы стабилитрон 5 отсутствовал, то на участках Отрицательного напряжения иа шунте (как на фиг. 2 е от 2 тГ до ЗМ ) он бы шунтировался мостом 7, его сопротивление исключалось бы из замкнутого контура и появлялась бы значительная методическая погрешность (диаграмма для этого случая показана на фиг. 2 штриховыми линиями).

Данная погрешность появилась бы и ири малых токах i в режимах, когда на шунте

4 появляются отрицательные напряжения.

Область применения устройства ограничена чисто активной нагрузкой и симметричным током, что однако, в основном, соответствует характеру нагрузки электропечей сопротивления

Формула изобретения

Устройство для контроля мощности электропечи с симметричным чисто активным током по авт. св. У 921120, о т л и ч а ю щ ее с я тем что, с целью повышения точности и расширения диапазона контроля мощности, на выходе выпрямителя линейного преобразователя тока последовательно с шунтом включен стабилитрон.

Источники информации. принятые во внимание ири экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ii 921120. кл. Н 05 В 1/02, 1980;

996949

Составитель О.,Турпак

Техред М.Костик

Редактор К. Волощук

Корректор И. Шулла тираж 708

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по цеам изобретений и открытий

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

Заказ 925/62

Подписное

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