ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Советский патент 1970 года по МПК H05B6/06 F27D19/00 H05B1/02 

Ё известных электротермических установkax, содержащих печной трансформатор и электропечь (сопротивления или индукционного нагрева), в которых для измерения и регулирования температуры применяются вторичные электронные приборы с контактными датчиками температуры (термопарами, термосопротивлениями), для снижения уровня продольной помехи (ГОСТ 7164-66), воз. никающей в электропечах из-за наличия потенциальных электрических полей, окружающих датчик температуры, используются различные технические решения: электропроводные заземленные экраны, изоляторы датчика с большим электрическим сопротивлением на высоких температурах, термопарные датчики с заземлением спая с помощью третьего электрода, электронные вторичные приборы с «плавающим экраном усилителя и измерительной цепи, электропроводные заземленные чехлы, надеваемые на датчики.

Однако при этом имеют место следующие недостатки:

а)применение таких чехлов вносит погрешность в измерение и регулирование температуры за счет «отсоса тепла, что недопустимо, особенно в печах прецизионного нагрева;

б)на высоких температурах эффективность втулок, например, из дисилицида молибдена

ется из-за снижения объемной электропроводности материала;

в) применение чехлов приводит в ряде случаев к нежелательному увеличению габаритов датчика или вообще невозможно.

Отличительная особенность предлагаемой установки состоит в том, что вводы нагревательного элемента заземлены через элементы сопротивления. Это отличие позволяет повысить надежность работы вторичного прибора и точность измерения и регулирования температуры. При этом, преимущественно, эти элементы сопротивления, независимо от их характера (резисторы, конденсаторы, дроссели или смешанные), должны выполняться регулируемыми.

На фиг. 1 показана обычная типовая электрическая схема питания и регулирования температуры электропечи; на фиг. 2-5 - возможные варианты технической реализации предлагаемого устройства.

К промышленной сети или к управляемому блоку питания / подключен печной трансформатор 2, вторичная обмотка которого соединена с нагревательными элементами электропечи 3. Датчик температуры 4, установленный в электропечи, соединен посредством линии связи со вторичным электронным прибором 5. Импеданс 6 отражает межобмоточную паразитную активно-емкостную связь в трансформаторе. Вследствие несовершенства изоляционных свойств на высоких температурах материала футеровки и изоляторов датчика в электропечах имеет место паразитная сйязь датчика с нагревательными элементами, отображенная на схеме импедансом 7. Сопротивления S и Я включенные между концами вторичной цепи трансформатора и контуром заземления, снижают импеданс этой цепи относительно земли.

При подаче на установку напряжения питающей сети на входе вторичного прибора возникает продольная помеха -напряжение входа прибора относительно земли из-за наличия токов утечек, вызванных действием напряжения питающей цепи и вторичного напряжения трансформатора через активноемкостные паразитные связи. Для подавления суммарного сигнала продольной помехи величины сопротивлений 8 и 9 выбираются из следующих условий:

а) для снижения влияния напряжения нромыщленной сети (первичного напряжения трансформаторов) необходимо иметь минимальную величину импеданса вторичной цепи трансформатора относительно земли. Поэтому величины сопротивлений следует брать возможно меньщими, исходя из условий возможности технической реализации этой цени; б) для устранения влияния на величину продольной помехи напряжения вторичной обмотки трансформатора 2 соотношение величин сопротивлений 8 и 9 берется таким, чтобы ток утечки от этого напряжения через паразитную связь датчики Температуры и далее через датчик 4, линию связи и вторичный прибор равнялся нулю.

Таким образом, с помощью сопротивлений 8 и 9 устраняется составляющая продольной

помехи от напряжения вторичной цепи обмбтки трансформатора, а для составляющей сигнала помехи от напряжения питающей сети создается делитель напряжения с коэффициентом передачи i/25o и менее в случае использования обычных промышленных трансформаторов.

При реализации предлагаемой защиты вместо сопротивления S и Р удобнее использовать одно регулируемое сопротивление в виде потенциометра (фиг. 2), конденсаторов переменной емкости (фиг. 3), переменной индуктивности (фиг. 4) или в виде активно-емкостной (фиг. 5) и активно-индуктивной цепей,

В электротермических установках повышенной частоты, питаемых от машинных генераторов или других преобразователей частоты, выход которых гальванически не связан с контуром заземления и фазой нромышленной сети, можно устанавливать подобную защиту на первичной обмотке печного трансформатора.

Предмет изобретения

1.Электротермическая установка, содержащая печной трансформатор и электропечь с нагревательньгм элементом и контактным датчиком температуры, подключенным ко вторичному прибору, например регулятору температуры, имеющему связь с землей, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы вторичного прибора и точности измерения и регулирования температуры, вводы указанного нагревательного элемента заземлены через элементы сопротивления.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что указанные элементы сопротивления выполнены регулируемыми.

Фиг t

Фч$.2

tj.3