СПОСОБ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1965 года по МПК G05D23/19 H05B1/02 

Известные способы импульсного регулирования температуры в электрических печах путем изменения времени включения нагревателя в пределах одного периода его работы не позволяют стабилизировать температуру нагрева при изменении напряжения сети.

Описываемый способ отличается от известных одновременным независимым регулированием времени включения нагревателя и периода его работы таким образом, чтобы отношение времени включения нагревателя к периоду работы дозатора изменялось обратно пропорционально квадрату напряжения сети. Это позволяет стабилизировать температуру нагрева при изменении напряжения сети.

Описываемый способ регулирования температуры заключается в следующем.

Зависимость температуры в электропечи f от напряжения сети U, времени включения нагревателя во и периода работы дозатора Т выражается формулой

/о If вкл

i

где К. - коэффициент теплоотдачи (грай/кзт); R - сопротивление нагревателя (R s const);

Причем Г , (оыкл - время отключения нагревателя в пределах одного периода работы дозатора).

Известные 1дозаторы поддерживают -

sconst.

1 R

- /Ci const, температура При К

в системе определяется из уравнения f Ki-U,

Таким образом, в промышленных условиях при работе электронагревательных систем с

известными дозаторами колебания иапряжеНУ1Я приводят к значительным изменениям температуры системы. .

Регулирование по описываемому способу сводится к тому, чтобы поддерживать эквивалентную мощность нагревательной системы при колебаниях сетевого напряжения стабильной:

. const (при R const) R Т

ИЛИ, другими словами, чтобы отношение - изменялось обратно пропорционально .№. вариантов устройств для осуществления описываемого способа. При подаче напряжения на клеммы дозатора при включенном тумблере Т зажигается тиратрон Л (что достигается подбором тиратронов и регулировкой сопротивлений и RZ) . Ввиду наличия конденсаторов Cj, Cz и Сз предотвращается одновременное зажигание тиратронов 1-72 и Л. При этом в цепи Л срабатывает реле PI и своим НЗ-контактом отключает конденсатор C от стабилитрона С. По цепочке Rz, Ri, R начинает заряжаться конденсатор Cs, а по цепочке R-i, Re - конденсатор Се. Конденсатор С через т заряжается до напряжения UCt Kz fJce-m , где U сети - СбТевое напряжение в данный момент; Kz - коэффициент, зависящий от величины 7. Rs, Q и т. д. (K.Z const). Через 0,5 - I сек (время заряда конденсатора Сб) зажигается тиратрон Л и срабатывает реле PZ, контакты которого используются в схеме регулирования электронагрева, тиратрон t/7i потухает вследствие подачи импульса напряжения обратной полярности с конденсатора Сз, реле PI отпадает, конденсатор Ci начинает разряжаться через сопротивления И RiG, отсчитывая интервал Т, и конденсатор Сб разряжается через участок, поджигающий электрод - тиратрон Л. Через время вкл после включения дозатора конденсатор Cs заряжается до напряжения: C(xRi + з + R пoдж. Л, АЗ с ЧТО вызывает зажигание тиратрона Здесь полж.Лг const - напряжение на поджигающем электроде, достаточное для зажигания тиратрона Кз f( R) const; xRs - доля сопротивления R, включенного в зарядную цепочку; /вкл - время заряда конденсатора Cg (время включения нагревателя). Зажигание тиратрона Л вызывает потухание тиратрона Л$ (вследствие подачи импульса напряжения обратной полярности с Cz), отпускание реле PI и выключение коммутируемого нагревателя, разрядку конденсатора Сд. Конденсатор С& подзарядится до напряжения ис, ,- „ , (здесь ,- напряжение на аноде Л2 в зажженном состоянии). Так как f/c. С подж.Лз, тиратрон Лз повторно не зажжется. Схема выйдет из состояния равновесия через время 7+1,0 сек от момента включения дозатора, когда конденсатор С разрядится настолько, что стаб- , подж. Л1 ,(2) Uct - текущее напряжение на емкости;подж.Л1 - напряжение на поджигающем электроде, достаточное для зажигания Л±. При этом зажигается тиратрон Л, потухает тиратрон Л2, дозатор приходит в первоначальное состояние, и цикл начинается снова. Как видно из формулы (2), i-пояж. Ь/стаб - UCt 1 где t/подж. С, const; f/стаб const И f/c, .f/c.max- № «..) С. - /, . /сети (. + Л )С , Т. е. t/c. : Kz сети const,(3) Из формулы (1) ясно, что с увеличением напряжения сети уменьшается время включения нагревателя, а из формулы (3) - что при увеличении напряжения сети увеличивается период колебаний: cexji l J§2ii ;;i и , Пi Т -Осетио вкло де f/o сети - номинальное сетевое напряжение;овкл- номинальное время включения; Го - номинальный период. Как это видно из тех же формул, принципиально можно подобрать значения деталей, при которых произведение IJ - остается постоянным при изменении t/сети в довольно щироких пределах. Таким образом, одновременный и независимый отсчет Г и 4кл и выключение конденсатора Cs, отсчитывающего t на заряд, а конденсатора С4, отсчитывающего Г на разряд, позволяют стабилизировать эквивалентную мощность нагревателя системы при колебаниях сетевого напряжения и, следовательно, обеспечить независимость системы электронагрева от напряжения сети. Предмет изобретения Способ импульсного регулирования температуры в электрических печах путем изменения времени включения нагревателя в пределах одного периода его работы, отличающийся тем, что, с целью стабилизации температуры нагрева при изменении напряжения сети, одновременно производят независимое регулирование указанного времени включения нагревателя и периода его работы, изменяя их отношение обратно пропорционально квадрату напряжения сети.

Редактор Н, Джарагетти

Составитель А. И. Обух

Корректор Т. В. Муллина Техред Т. П. Курилко