Автоматический регулятор мощности электронагрева Советский патент 1980 года по МПК G05F1/66 H02P13/16 

Целью настоящего изобретения является упрощение регулятора и расширение диапазона регулируемых мощностей.

Поставленная цель достигается за счет того, что выходные выводы мостов подключены ко входу интегратора, причем коэффпциенты трансформации трансформаторов напряжения оиределяются из следующих соотношений:

- 1

К, /vV

I /; г 1

К:,

К..

где К,, KZ - коэффициенты трансформации соответственно одного и другого трансформаторов напряжения для вторичных обмоток, ооединеиных между собой и подключенных в диагональ переменного тока одного выпрямителя;

К2, K. - коэффициенты трансформации соответственно одного и другого трансформаторов напряжен1Ия для вторичных обIMOTOK, соединенных между собой и подключенных в диагональ иеремениого тока другого выпрямителя; т - кратность изменения сопротивления нагрузки, равная отношению его максимального значения; К - коэффициент трансформации

трансформатора тока; Г| - минимальное значение соиротивлевия нагрузки; R - номинальиое значение резистора, шунтирующего вторичную обмотку трансформатора тока.

Функциональная схема автоматического регулятора мощности электронагрева иредставлена на чертеже.

Автоматический регулятор мощности электронагрева представляет собой стационарный прибор, устанавливаемый на пульте управления прессовой установкой и подключаемый к ее электросхеме, состояииш из трансформаторов силового / и тока 2, усилителей: магнитного 3 и постоянного тока 4, блоков питания 5, защиты 6 и фунасциональио -преобразовательного 7, И1тегрпрующего каскада 8, нагрузочного сопротивления 9, соединенных между собой в замкнутую систему автоматического регулирования.

Функционально - нреобразовательиы и блок, являющийся датчиком а1ктивной мощности, состоит из трансформаторов напряжения 10 и //, первичные обмотки которых подключены, соответственно один IK нагрузке 9, а другой - к вторичной обмотке трансформатора тока 2, зашунтированной резистором 12. Вторичные обмотки разных трансформаторов наиряжения 10, 11 соединены попарно. Пара обмоток, соединенных межд|у собой аинфазно, иодключена ко входу выпрямительного диодного моста 13, а пара, соединенная между собой иронивофазно, - ко входу моста 14. Одноименные концы выпрямительных диодных мостов 13. 14 соединены между собой, а два других подключены к выходу функционально-преобразовательного блока 7. Выход функционально-преобразовательного блока 7 связан через интегрирующий каскад 8 со входом усилителя постоянного тока 4, включающего в себя задатчик.

Выход усилителя постоянного тока 4 связан с управляющей обмоткой магнитного усилителя 3. Блок защиты 6, вход которого связан со вторичной обмоткой трансформатора тока 6, предназначен для защиты силовых цепей регулятора от короткого замы1кания в нагрузке 9. Блок питания 5 предназначен для питания элементов электрической схемы регулятора постоянным током.

в целом автоматический регулятор мощности электронагрева устроен и работает по принципу замкнутой системы автоматического регулирования, отслеживаемым параметром в Которой является электрическая мощность, подводимая к нагрузочному сопротивлению.

При подаче наиряжения на нагрузку 9, представляющую собой графитовый нагр вательный элемент, разменянный в камере высокого давления, на нем выделяется некоторая мощность, что ириводит (К разогреву реакционной зоны камеры. К псрвичиыМ обмоткам трансформаторов напряжений 10,

5 // прикладываются напряжения, соответственно равное напря 1-:енпю иа нагрузке 9 и прямо пропорциональное току в ней, а ко входам выирямителей 13, 14 - соответственно разность и сумма указанных напряжений, помноженных на коэффициенты трансформации трансформаторов 10, 11 Л.ДЯ соответствующих вторичных обмоток. Выходным напряжением функциональнопреобразовательного блока 7 является разFOCTb абсолютных значений напряжений, ириклад1)1ваемых ко вхотам выпрямителей 13, 14.

Это 1 аиряжение пропорционально мощiOCTi эл-эктронагрева при услОвии, что изменегпле соиронивления нагрузки 9 не ирезысит некоторую величину, определяемую допустимой погрешностью функиионального преобразователя, а также при соблюдеНИИ следующих соотношений:

Ут - 1

К.,

к.

А/.

K

1

-- 1

где /Сь /Сз - коэффициенты трансформации соответственно одного и другого трансформаторов напряжения для вторичных обмоток, соединенных между собой и подключенных в диагонали переменного тока одного выпрямителя;

, - Коэффициенты трансфор.мации соответственно одного и другого трансформаторов напряжения для вторичных обмоток, соединенных между собой и подключенных в диагональ переменного тока другого выпрямителя; т - кратность изменения сопротивления нагрузки, равная отношению его максимального и минимального значения; К. - коэффициент трансформации

трансформатора тока; Г - минимальное значение сопрот ивления нагрузк;и; R - номинальное значение резистора, шунтирующего вторичную обмотку трансформатора тока.

Напрян ение с выхода функциональнопреобразовательного блока 7 подается на интегрирующий каскад 8. Сигнал с интегрирующего каскада 8, представляющий собой действующее (тепловое) значение выходного сигнала функционально-преобразовательного блока 7, подается на вход усил -теля постоянного тока 4, управляющий проводимостью магнитного усилителя 3. При измеиении проводимости магнитного усилителя 3 измеияется наиряжевие на первпчиой обмотке силового трансформатора / и, следовательно, мощность электронаггсва. При отклонении мощности электронаrfcea от заданной, например ее увеличении, напряжение на выходе функционально-преобразовательного блока 7 и входе усилителя постоянноло тока 4 возрастает. Это npi;водит к изменению выходного сигнала усилителя постоянного тока 4, уменьщению проводимости магнитиого усилителя 5 и, следовательно, к снижению мощности электронагрева до заданной. Таким образом происходит авто.матическое регулирование мощности электропагрева.

Фор м у л а и 3 о б р е т е н и я

Автоматический регулятор мсядности электронагрева, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого соединена со входными выводами через магнитиый усилитель, подключенный к выходу интегратора через усилитель постоянного , вторичная обмотка - через трансформатор тока с выходными выводами, к которым подключена иерв1ичная обмотка одного из трансформаторов наиряжения, вторичная обмотка трансформатора тока зашунтирована резистором и подключена к первичной

обмотке другого трансформатора напрял ения, а вторичные обмотки обоих трансформаторов напряжения включены в диагонали переменного тока двух мостовых выпрямителей, одни выходные выводы которых

соединены между собой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и расширения диапазона регулируемых мощностей, други1е выходные выводы мостов подключены ко входу интегратора, причем коэффициенты трансформации трансформаторов напряжения определяются из следующих соотношений:

1 т - 1

Яз

А/-, R

л-.

т

где К, Кз - коэффициенты трансформации соответственно одного и другого трансформаторов напряжения для вторичных об моток, соединенных между

собой и подключенных в диагональ переменного тока одного из выпрямителей; . Kt - коэффициенты трансформации соответственно одного и

Другого трансформаторов напряжения для вторичных обмоток, соединенных между собой и подключенных в диагональ иеременного тока дру1Л;го выпрямителя;

т - кратность изменения соиротивления нагрузки, равная отношению его максимального 1 минимального значения;

К - коэффициент трансформации трансфор.Матора тока;

TI - минимальное значение соиротивления нагрузки;

R - номинальное значение резистора, шунтирующего вторичную обмотку трансформатора тока.

Источники п1к }О11мании. принятые

во 60 ьии.мание при ксг.ертизе:

1.«Электротехника, 19/6. Хс 1. с. 39-41.

2.«Приборы и техника эксперимеита, 1974, Л 4, с. 130 (прототип).

К алектрссхеме пресcoSou установки