Устройство для регулирования температуры Советский патент 1979 года по МПК G05D23/00 

1

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры, преимущественно электрических печей сопротивления с трехфазной нагрузкой, широко используемых в различных технологических процессах в машиностроении, металлургии, электротехнической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известны высокоточные регуляторы, предназначенные для прецизионного регулирования температуры электрических печей сопротивления, в частности с трехфазной нагрузкой 1.

Недостатком этих высокоточных регуляторов является то, что они не обеспечивают одновременно записи процесса регулирования, в то время как большинство технологий требуют записи процесса регулирования на диаграмме (для контроля) и для этих целей устанавливают дополнительно автокомпенсационный прибор - потенциометр, например КСП. Вторым недостатком является их сложность и высокая стоимость.

Наиболее близким техническим решением является устройство для регулирования температуры, содержащее тиристорные коммутаторы, источник питания, последовательно соединенные датчик температуры, потенциометр с дифференциально-рычажным механизмом установки задания, фазосдвигающий блок и формирователь импульсов .

Устройство обеспечивает регулирование температуры однофазных электропечей сопротивления, но не обеспечивает регулирование температуры трехфазных электропечей.

Однофазные электропечи выполняются мощностью до 10-15 квт и используются в основном в лабораторных установках. Нромышленные электронечи имеют мощность до 100 КВТ и более и включаются по трехфазной схеме.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей устройства обеспечивающего запись процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в него введены умножитель частоты, синхронизатор и распределитель импульсов, причем вход фазосдвигающего блока подключен к источнику питания через умножитель частоты, первый выход формирователя импульсов подключен к первому входу распределителя импульсов, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, связанного с одним из фазовых выходов источника питания и выходом формирователя импульсов, а выходы распределителя импульсов подключены к управляющим входам соответствующих тиристорных коммутаторов. На фиг. 1 изображена блок-схема, на фиг. 2 - принципиальная схема устройства для регулирования температуры. Оно содержит потенциометр 1, катушку 2 индуктивности, магнитный сердечник 3, подвижная часть 4 которого соединена со штоком 5 дифференциально-рычажного механизма установки задания потенциометра, фазосдвигающий блок 6, формирователь 7 импульсов, умножитель 8 частоты, синхронизатор 9, распределитель 10 импульсов, тиристорные коммутаторы 11 в силовой цепи электропечи 12 с трехфазной нагрузкой, в которой помещен датчик 13 температуры, источник 14 питания.

Умножитель частоты 8 формирует синусоидальный сигнал частотой 150 гц синхронно с частотой сети. Выход его через фазосдвигающий блок 6 соединен с катущкой 2 индуктивности на магнитном сердечнике 3, имеющем подвижную часть 4 и с входом формирователя 7 импульсов. При регулировании сигнал, воздействующий на вход потенциометра 1, вызывает перемещение подвижного щтока 5 дифференциально-рычажного механизма и соединенного с ним подвижного сердечника 4 относительно неподвижного сердечника 3 с катушкой 2. При этом изменяется фаза напряжения на выходе фазосдвигающего блока 6 и соответственно на выходе формирователя 7, который соединен с тактовым входом распределителя 10 импульсов и первым входом синхронизатора 9. На другой вход синхронизатора 9 подается опорный сигнал с одного из фазовых выходов источника питания. При совпадении сигналов в определенный момент времени с выхода синхронизатора подается сигнал на запускающий вход трехтактного распределителя 10 импульсов. С выхода трехтактного распределителя импульсы, временное положение которых пропорционально отклонению температуры от заданного значения, подаются на управляющие электроды тиристорных коммутаторов 11 в силовой цепи трехфазной электропечи 12.

Регулирующий потенциометр 1, отрабатывая незначительную величину сигнала на входе, пропорциональную отклонению температуры от заданного значения, изменяет угол проводимости тиристоров коммутатора, увеличивая или уменьшая его, при этом приток энергии в электропечь увеличивается или уменьшается в зависимости от величины и знака сигнала рассогласования на входе. В виду непрерывного регулирования подводимой мощности к трехфазной электропечи кривая записи процесса регулирования температуры потенциометром практически вырождается в линию, что свидетельствует о повышении качества регулирования, в то время как, например при двухпозиционном регулировании кривая записи процесса регулирования представляет собой ломаную линию с пере1падом 15-30°С. Использование изобретения в промышленности позволит построить простую и надежную систему непрерывного автоматического регулирования температуры трехфазных электропечей, обеспечивающую повышение качества регулирования температурного режима и одновременно запись процесса регулирования на диаграмме. С повышением качества регулирования улучшается качество термообработки деталей в электропечах, что обеспечит снижение брака по этой причине.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее тиристорные коммутаторы, источник питания и последовательно соединенные датчик температуры, потенциометр с дифференциально-рычажным механизмом установки задания, фазосдвигающий блок и формирователь импульсов, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в иего введены умножитель частоты, синхронизатор и распределитель импульсов, причем вход фазосдвигающего блока подключен к источнику питания через умножитель частоты, первый выход формирователя импульсов подключен к первому входу распределителя импульсов, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, связанного с одним из фазовых выходов источника питания и выходом формирователя импульсов, а выходы распределителя импульсов подключены к управляющим входам соответствующих тиристорных коммутаторов. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Певзнер В. В. Прецизионные регуляторы температуры. М., «Энергия, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 487382, G 05D 23/20, 1973.

Закон регу/шроВани/ 1

14W ftf