Терморегулятор для электрических печей Советский патент 1930 года по МПК G05D23/19 

Известны уже терморегуляторы для электрических печей, состоящие из четырех сопротивлений, включенных по схеме мостика Витстона, одна из йетвей которого расположена в нагреваемом пространстве для того, чтобы при изменении температуры в последнем нарушалось равновесие в мостике, а в диагональ его включено какое-либо реле, управляющее выключателем нагревательной цепи. Предлагаемое изобретение касается указанного терморегулятора и состоит в том, что в качестве реле в нем применен электродвигатель с центробежным регулятором, замыкающим цепь, в которую включен электромагнитный выключатель.

На чертеже фиг. 1 изображает схему терморегулятора; фиг. 2-кривую завивимости числа оборотов электродвигателя в минуту от силы тока; фиг. 3- схему видоизмененного тер юрегулятора и фиг. 4-нагрузочную характеристику электродвигателя.

В диагональ мостика Витстона, составленного из четырех сопротивлений л, Гз, Гз и X, включена обмотка возбуждения 5 электродвигателя 4, на валу которого укреплен центробежный регулятор 8, 9, скользящая муфта 9 которого скреплена поворотным стержнем 10, несущим контакт П, расположенный против контакта 12, передвижного по шкале 15. Регулятор 8, 9 предназначен замыкать или размыкать (у контактов 12,11) цепь, в которую включен электромагнитный выключатель 13, 14, управляющий включением трансформатора 2; вторичная обмотка этого трансформатора присоединена к зажимам 3, 3, 3 электрической нагревательной печи 1, в нагр5евае мом пространстве которой, заполненном, например, солью BaClz или NaCl, помещено сопротивление одной из ветвей мостика Витстона. Напряжение для питания мостика и якоря электродвигателя 4 подводится от рубильника б.

Сопротивления мостика п, г, и Гз равны по величине. Сопротивление х подбирается таким образом, чтобы оно было равным TI, Га, Гз, при той температуре, при которой начинается нормальная работа печи. Разогрев печи 1 до темперауры, требуемой для накаливания опрееленных изделий, производится при помощи трансформатора 2, при чем после остижения этой температуры ток должен выключаться, во избежание перегрева.

Если в печи установилась температу ра, при которой x rz, тов обмотке возбуждения ток равен нулю число оборотов электродвигателя 4 еоретически бесконечно велико (прак;тически около 3,5 тысяч). Если трансформатор 2 остается включенным, то темпё.ратура нагреваемого пространства и сле.довательно сопротивление х растет, т.-е.,

X TI

.другими словами, соотношение - - j

: . 3

при котором ток в обмотке возбуждения равен нулю, нарушается и по обмотке возбуждения начинает проходить некоторый ток, о пределяемый формулой

)

где Е- подведенное к мостику напряжение, rg-сопротивление обмотки возСопрот.

Сопрот.

емпер. г.

JC

800

2,048 805 2,096 810 2,144 815 820 2,190

Имея, следовательно несколько, раз-личных сопротивление г и изменяя соответственно X, подведенное напряжение Е или даже сопротивление rg, можно всегда для любой амплитуды температур работать на любом участке кри-у гвой числа оборотов (фиг. 2). Таким образом, как это видно по таблице, число оборотов с изменением температуры печи будет,при предлагаемой схеме изменяться в значительных пределах.

Автоматическое выключение трансформатора в нужный момент осущеСтвляется центробежным регулятором, который при определенном числе обофотов, через посредство скользящей «уфты 9, повернет стержень 10, замкнет у контактов 11 и 12 цепь электромагнит«ого выключателя 13 и этот последний -вырубит рубильник 14 питания первичной обмотки трансформатора 2. Програ.дуировав шкалу 15 на температуры, можнц подвижный контакт 12 устанавливать для размыкания на любую температуру. Автор отмечает, что регулятор может работать с коллекторным моторо на Переменном токе.

Возможно видоизменение терморегу-лятора (фиг. 3), при котором в диаго.наль мостика включена обмотка возбубуждения, X- сопротивление, погруженное в соляную ванну и изменяющееся с изменением температуры, Гз -сопротивление любой из трех ветвей мостика. Таким образом, как видно из формулы П), каждому изменению сопротивления X (а значит и каждому изменению температуры) будет соответствовать определенный ток в цепи возбуждения и, следовательно, определенное число оборотов по кривой, небольшой участок который изображен на фиг. 2. Дпя ряда различных температур может быть вычислена следующая таблица:

ок в обм.

Соответствую щ. чисПримечание;

возбужд. ло оборотов, мотора.

3600

Подводимое к

мостику напря0,385 3200

же|1ие 210 v, 2820 0,49

rg 5 Q 0,715 2480 0,94 2100

ждения генератора 15, сидящего на одном валу с электродвигателем 4 и питающе- го цепь электромагнитного включателя 13. В этом случае питание электродвигателя 4 производится от отдельного рубильника. Работа генератора будет происходить на части нагрузочной характеристики (фиг. 4) до ее перегиба, т.-е. при насыщенной магнитной системе генератора. Это обстоятельство дает возможность иметь большие изменения генерируемого напряжения в зависимости от незначительных изменений тока возбуждения. Если, например, требуется поддерживать автоматически температуру 815°, тогда подбираем сопротивление X и Гь Гз, Гз так, чтобы при температуре 800- , т.-е., чтобы при 800°

2 г

тока в цепи обмотки возбуждения тока не было. При, повышении температуры печи, примерно, до 805° равновесие мостика нарушается и по обмотке возбуждения потечет ток, определяемый по формуле:

Е (лггз - /-1 Га)

/

rg (гг + Гз) (л + Г) или делая

х - г

г, Г2 Гз г,

я

где -напряжение, приложенное к мостику (от рубильников б); rg - сопротивление обмотки возбуждения. Температура Сопротивление Ток в обм X бужден печи. 2.048 2,096 2,144 2,190 .

Регулирование темг ературы будет происходить следующим образом. Эт генератора 15 питается цепь электромагнитного выключателя 13, силу притяжения которого можно соответственно проградуИровать на различные токи, меняя,, i например, винтом 7 междужелезное пространство. Стрелка 8 может служить указателем этой гр адуировки. В зависимости | от температур сила тока генератора 15 i будет изменяться, а при некоторой опре- i деленной заранее силе тока, электромагнитный выключатель прервет первичную цепь трансформатора 2, питающего печь.

Печь (например соляная), обладая значительной тепловой инерцией, остывает и нагревается медленно, этим и будет обеспечена спокойная и устойчивая работа генератора и следовательно всего т рморегуляторг в целом.

Для различных температур

можно составить таблицу:

Предмет патента.

1.Терморегулятор для электрических печей, состоящий из четырех сопротивлений, включенных по схеме мостика Витстона, одна из ветвей которого расположена в нагреваемом пространстве, характеризующийся тем, что в диагональ мостика включена обмотка возбуждения 5 электродвигателя 4, на валу которого укреплен центробежный регулятор 8, 9, управляющий цепью, в которую включен электромагнитный выключатель 13.

2.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 терморегулятора, отличающееся тем, что в диагональ мостика включена обмотка возбуждения генератора 15, приводимого во вращение от электродвигателя 4, питающего электромагнитный выключатель 13. жение генер. Примечание кривой „2 (Фиг. 4) При 220, г 2

Ф.

«« « ЧЯ.7