1
Изобретение относится к области электротермии и может применяться на промышленных установках, использующих для целей нагрева энергию потока электронов.
Известны устройства для питания и автоматического управления режимом работы электротермических установок с электронными пушками (ЭП), состоящие из источника силового питания (ИСИ), блока определения короткого замыкания в нагрузке (ОКЗ), блока автоматического поворотного включения источника силового питания (АПВ) и блока управления источником силового питания (УИСП).
При выполнении источника силового питания по схеме, содержащей подключенный непосредственно к питающей сети трансформатор и неуправляемый выпрямитель или трансформатор и управляемый выпрямитель, обеспечивающий неизменную величину напряжения на его выходе, блок определения короткого замыкания в нагрузке выполняется обычно в виде реле максимального тока мгновенного действия, воздействующего при значительном увеличении тока в цепи источника силового питания на его блок управления.
Известно применение для электротермических установок блока автоматического повторного включения, осуществляющего неоднократное повторное включение источника силового питания через одинаковые промежутки времени, если причина, вызвавшая короткое замыкание нагрузки и последующее за ним отключение источника силового питания, не устраняется за время меладу отключением и последующим повторным включением.
Пепосредственной причиной короткого замыкания нагрузки в электротермических установках с электронными пушками может служить пробой между электродами пушки, переходящий в сильноточный дуговой разряд. Время восстановления электрической прочности пушки до номинального значения зависит от соотношения количеством паров и растворенных в металле газов, поступающих в межэлектродный промежуток из рабочей камеры установки, выделившихся при горении дуги из материала электродов, и производительностью вакуумной системы пушки. Это время в течение плавки может изменяться.
Опыт использования устройств АПВ через одинаковые интервалы времени показывает, что в тех случаях, когда время восстановления электрической прочности пушки оказывается больше установки времени системы АПВ, установка переходит в режим многократного повторного включения, для ликвидации которого необходимо вручную отключить источник силового питания, что является существенным недостатком данного устройства.
Известно специальное устройство для целей повторного включения электротермических установок, содержащее датчик электрической прочности пушки (ДЭП), установленный в непосредственной близости от ее электродов, и блок АПВ. Устройство осуществляет повторное включение установки лишь после восстановления электрической прочности межэлектродного промежутка до величины, обеспечивающей надежное включение пушки на номинальное напряжение источника силового питания. При выполнении источника силового питания по параметрической схеме, обеспечивающей неизменную величину тока в нагрузке, или использовании управляемого выпрямителя в таком же режиме величина тока в цепи источника силового питания при коротком замыкании нагрузки не меняется. В связи с этим режим короткого замыкания, характеризующийся значительным снижением напряжения источника силового питания, хотя и нарушает нормальный ход технологического процесса, но не является аварийным и не требует немедленного отключения установки по следующим причинам. При пробое межэлектродного промежутка между электродами пушки возникает дуговой разряд, характеризующийся незначительной величиной мощности в дуге. Мощность на электродах при этом не велика и, как показывает опыт, не вызывает их заметного разрушения. Устойчивость горения разряда определяется, как уже указывалось выше, соотношением между количеством паров и растворенных в металле газов, поступающих в межэлектродный промежуток из рабочей камеры установки, а также выделяющихся из материала электродов, и производительностью вакуумной системы пушки. В ряде случаев дуговой разряд имеет неустойчивый характер, и нормальный режим работы пущки восстанавливается автоматически по истечении некоторого промежутка времени. Применение в подобных случаях известных устройств, отключающих источник силового питания непосредственно вслед за поступлением сигнала с его выхода, приводит к неоправданным отключениям установки, снижению ее производительности и к.п.д., а также быстрому износу коммутационной аппаратуры.
Предлагаемое устройство отличается тем, что оно снабжено блоком временной задержки (РВ), подключенным со стороны входа к выходу блока определения короткого замыкания, со стороны выхода к блоку управления источником силового питания и блоку автоматического повторного включения, выполненному на основе элементов временной задержки, обеспечивающих как одинаковые, так и различные интервалы между последующими включениями. Это отличие позволяет повысить к.п.д. и производительность установки, а также срок службы оборудования.
На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема питания установки с электронной пушкой при выполнении источника силового питания по параметрической схеме, обеспечивающей неизменную величину тока в нагрузке; на фиг. 3 - диаграмма работы источника силового питания при работе системы АПВ; на фиг. 4- принципиальная схема блока управления источником силового питания и блока автоматического повторного включения в случае их релейно-контактного исполнения и трехкратного ЛИВ, где КУ - кнопка управления, 1-9РП- промежуточное реле, 1-ЬРВ - реле времени, РН - реле напряжения, ГК - главный контактор.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Если пробой в электронной пушке произошел в момент времени t (см. фиг. 3J, то реле времени 2РБ позволяет отключать источник
силового питания через определенный промежуток времени , то есть в случае возникновения относительно устойчивого короткого замыкания. Первое автоматическое повторное включение установки произойдет через промежуток времени Если к моменту времени з или в течение электрическая прочность пущки не восстановится до номинального значения, в момент времени /4 источник силового питания вновь отключится. Второе автоматическое включение установки произойдет лишь через промежуток времени Если за это время или за время AZs электрическая прочность пушки не достигнет соответствующего уровня,
источник силового питания отключится в момент времени t и включится вновь лишь по истечении промежутка времени ДГе- В тех случаях, когда электрическая прочность межэлектродного промежутка не достигнет своего номинального значения за время или Д. в момент времени ts источник силового питания вновь отключится. Одновременно с этим отключится и система АЙВ. Последующее включение источника силового питания может
быть произведено лишь вручную.
Таким образом, система АПВ предлагаемого устройства имеет ограниченное число циклов повторного включения, количество которых уточняется на основе опыта эксплуатации
установки. Если за периоды времени после первого повторного включения или Atg после второго повторного включения пробоев в пушке не произошло, система АПВ с помощью реле ЗРВ возвращается к исходному состоянию, соответствующему моменту времени оПредлагаемое устройство позволяет раздельно регулировать интервалы времени , , Afe и , оптимальные значения которых подбираются опытным путем. Выбор
интервалов времени обеспечивает большую стабильность работы установки, так как повторное отключение источника силового питания, например, в момент времени свидетельствует о том, что интервал времени Д/2 оказался недостаточным для восстаковлеиия электрической прочности пушки до номинального значения.
Таким образом, применение предлагаемого устройства на предназначенных для различных технологических целей электротермических установках с электронными пушками, источник силового питания которых обеспечивает неизменную величину тока в нагрузке, позволяет повысить производительность установки и ее К.П.Д., а также увеличить срок службы коммутационной аппаратуры за счет применения системы АПВ и сокращения количества отключений источника силового питаиия.
Предмет изобретения
Устройство для автоматического управления электронной термической установкой, содержаш;ее источник силового питания, обеспечивающий постоянную величину тока в нагрузке, его блок управления, блок определения короткого замыкания и блок автоматического повторного включения, отличающееся тем, что, с целью повышения к.п.д. и производительности установки, оно снабжено блоком временной задержки, подключенным со стороны входа к выходу блока определения короткого замыкания, а со стороны выхода - к блоку управления источником силового питания и блоку автоматического повторного включения, выполненному на основе элементов временной задержки, обеспечивающих как одинаковые, так и различные интервалы между последующими включениями.
УСНЛ
I1 Г
I
эл
I1
I Ручное
I включение
I
BflOKupoSKa срабатываIHLJSJ 2PB при отключенное ГК:
I Распознавание
устойчивого К. 3. I
I Реле размножения контактов
Г
1
Jl,e5лoкupoBкa
с.ра6ота8ших
цепей АПВ
I
VPe/ie pa3MHO f eHu I контактов
I
I Sbi3efl} Ka I бремени перед пердым ПВ
Выдержка Времена перед Вторым ПВ
I
Выдер нка бремени nepeff третьим Л В
I
.Отключение АПВ
иг.
