Устройство для регулирования режима работы установки сильноточного тлеющего разряда

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к установкам для нагрева тлеющим разрядом. Цель изобретения - повьппеиие надежности установки в работе. Устройство для регулирования режима работы установJ гзе 2 ки содержит регулятор тока (PTJ 5 тлеющего разряда, задатчик скорости нагрева 10, который по разности сигнала датчика 3 и зддатчика 2 температуры управляет РТ 5. При возникновении дуги блок дугогашения 6 подает сигнал на отключение установки с помощью РТ 5. Логический блок ЛБ 8 балансирует сигнал управления на входе РТ 5 при пуске и повторном запуске установки. Кроме того ЛБ 8 выдает сигнал запрета увеличения тока при частовозникающих дугах. Интегратор 7, выполненный на цифроаналоговых микросхемах , связан через ЛБ 8 с блоком дугогашения 6. Устройство для регули (Л рования позволяет вести нагрев с заданной скоростью и автоматически С включает в работу установку после выключения напряжения сети. 4 ил. лг/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (!9) (И) пО 4 Н 05 В /!6

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

» (21 ) 3778980/24-07 (22) 09.08.84 (46) 23.10.86. Бюл. У 39 (72) И.С.Елфимов, А.Л.Щербина, В.М.Федотов и С.Ю.Седельников (53) 621.365.91(088.8) (56) Патент Швейцарии Ф 349283, кл. 21 h 16/60, 1963.

Авторское свидетельства СССР

1! 753373, кл. Н 05 В 7/16, !976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ .

РЕЖИМА РАБОТЫ УСТАНОВКИ СИЛЬНОТОЧНОГО ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к установкам для нагрева тлеющим разрядом. Цель изобретения — повышение надежности установки в работе. Устройство для регулирования режима работы установ ЬИ ки содержит регулятор тока (РТ) 5 тлеющего разряда, задатчик скорости нагрева 10, который по разности сигнала датчика 3 и зддатчика 2 температуры управляет РТ 5. При возникновении дуги блок дугогашения б.пода.ет сигнал на отключение установки с помощью PT 5. Логический блок ЛБ 8 балансирует сигнал управления на входе РТ 5 при пуске и повторном запуске установки. Кроме того ЛБ 8 выдает сигнал запрета увеличения тока при частовоэникающих дугах. Интегратор 7, выполненный на цифроаналоговых микросхемах, связан через ЛБ 8 с блоком дугогашения 6. Устройство для регули- Е рования позволяет вести нагрев с заданной скоростью и автоматически включает в работу установку после вы ключения напряжения сети. 4 ил.

1266016

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электрическим, температурным и газовым режимами установки, в которых нагрев и термообработка деталей производится с помощью сильноточного тлеющего разряда.

Цель изобретения — повышение надежности .в работе установки путем снижения возможности дугообразования

Ьри повторных включениях.

На фиг.l представлена схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы; на фиг.3 — характеристика вход-выход логического блока; на фиг.4 — схема логического блока, Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, входы которого соединены с выходами задатчика 2 и датчика 3 температуры, а выход — с прямым входом операционного усилителя 4. Выход операционного усилителя 4 соединен с входом регулятора

5 тока, на второй вход которого подключен выход быстродействующего блока 6 дугогашения, Входы интегратора 7 связаны через логический блок

8 операционного усилителя 4 с выходом устройства 6 дугогашения. Выход интегратора 7 подключен к инвертирующему входу операционного усилителя

4. Интегратор содержит задающий генератор 9, частота которого изменяется в зависимости от положения задатчика 10 скорости нагрева, реверсивный счетчик 11 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12. Связь ин тегратора с логическим блоком осуществляется через логические эпементы 2И 13 и 2ИЛИ 14.

Логический блок содержит компаратор 15, генератор 16 импульсов, два логических элемента ЗИ 17 .и 18, инвертор 19, интегрирующую RC-цепь 20, логический элемент ОТРИЦАНИЕ РАВНОЗНАЧНОСТИ 21, триггер 22 и одновибратор 23. ч

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии рассогласование между заданной и действительной температурами имеет максимальное значение (4И1. = макс.) . Реверсивный счетчик 11 находится в неопределенном состоянии, поэтому на выходе операционного усилителя 4 есть какой-то ,сигнал (положительный или отрицательный). До подачи сигнала 11Луск" вход регулятора 5 тока выключен. Подается

fI 1! сигнал Пуск, при этом в зависимости от знака на первом входе логического блока 8 на первом или втором

",выходе появляются импульсы, следующие с высокой частотой. При положительном сигнале на выходе операционного усилителя l4 импульсы поступают с первого выхода, а при отрицательном— с второго выхода логического блока 8.

Эти импульсы далее поступают соответственно на суммирующий или вычитающий входы реверсивного счетчика интегратора. Сигнал с выходов счетчика ll в двоичном коде поступает на выходы 12 ЦАП, далее .аналоговый сигнал поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 4. После того, как сигнал с выхода интегратора 7 сравняется с сигналом разбаланса температуры на выходе операционного усилителя 4, устанавливается нулевой сигнал. При этом подача импульсов с выходов логического бло" ка прекращается. Работа логического блока видна из его принципиальной схемы (фиг.4) .

Логический блок выполняет две. задачи: начальная балансировка сигна- . ла управления на„входе регулятора тока при пуске и при повторных запусках установки после ее кратковременного выключения; выдача сигнала эа прета увеличения тока при часто возникающих дуговых сигналах.

Начальная балансировка сигнала управления на входе регулятора 5 тока производится следующим образом.

В момент пуска триггер 22 устанавливается в единичное состояние. Генера-, тор импульсов (ГИ ) 16 постоянно включен. Возависимости от знака сигнала на выходе операционного усилителя 4

45 на выходе компаратора 15 имеется ниэI кий или высокий логический потенциал. Если 0 „1 > О, то,на выходе компаратора высокий логический потенциал. При этом открыт логический элемент 17 и импульсы с выхода ГИ поступают на первый выход логического блока, которые далее идут на суммируйщий вход реверсивного счетчика 11, что приводит к увеличению положигельного сигнала на инвертирующем входе операционного усилителя 4. При этом выходной сигнал операционного усилителя изменяется в сторону уменьшения.

1266 ляет доли секунды. можно появление небольших горизонтал

Одновибратор 23 при дуговом им- ных участков, что ведет к некоторопульсе выдает односекундный сигнал му увеличению общего времени нагренулевого логического уровня, Если 25 ва деталей, но с применением данной дуг мало, то наличие одиночных им- схемы полностью исключается вероятпульсов нулевого уровня почти не ность появления даже небольших участ сказывается на скорости нагрева. ков нагрева с наклоном выше заданной

Если же идут сплошные дуговые импуль- нормы. Применение быстродействующих сы, то при этом сигнал логического щ средств гашения дуги практически иснуля на входе логического элемента ключает появление горизонтальных "по

13 превалирует, тем самым дается вре- лочек" на кривой разогрева и нагрев менный запрет на увеличение тока до идет строго линейно с заданной скопрекращения дуг. ростью.

Одновременно с включением кнопки З5 Применение предлагаемого устройст

"Пуск" включается вход регулятора ва позволяет автоматически вести натока, но так как балансировка про- грев деталей с любой заданной ско- . .ходит в течение долей секунды, а ростью и обеспечивает возможность ав регулятор тока выполнен в виде ПИ- таматического включения устройства регулятора с небольшим вРеменем ин- 40 после кратковременных или длительных тегрирования, то броска тока в мо- выключений напряжения сети в любой мент включения и балансировки не на промежуток времени ведения технологи .блюдается; ческого процесса, что отвечает соъ.

1 временным требованиям безлюдных

Скорость нагрева изделий зависит технологических процессов. от частоты задающего генератора 9, которую можно регулировать задатчиФормула и э о б р е т е н и я ком 10 скорости нагрева. При отсутствии дуговых сигналов на третьем выкоде 3 логического блока 8 имеется высокий логический уровень„ поэтому импульсы с выхода задающего генератора через элемент 13 и далее. элемент

14 свободно поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика II. Содержимое счетчика уменьшается, следова- тельно, уменьшается сигнал с выхода интегратора. Прн этом на выходе операционного усилителя появляется поустроиство для регулирования режима работы установки сильноточного тлеющего разряда, содержащее дифференциальный усилитель, к входам кокоторого подключены датчик и эадатчик температуры изделия, а выход свясвяэан с первым входом регулятора тока разряда, к второму входу которого подключен выход блока дугогашения, интегратор, логический блок и

При уменьшении lJ до нуля на выходе компаратора 15 появляется низкий логический уровень. При этом за счет наличия элемента 20 задержки оба входа логического элемента 21 некоторое время находятся под потенциалом логического нуля, следовательно, на выходе 21 и на R âõîäå триггера воз никает положительный импульс, который переводит триггер в нулевое положе- >0 ние, при этом оба логических элемента ЗИ закрываются

Если в момент пуска О „<1 О, то импульсы с выхода ГИ через логический элемент 18 поступают на второй 15 выход логического блока и далее на вычитающий вход реверсивного счетчика. Частота ГИ подобрана таким образом, что время балансировки системы при любом состоянии реверсивного 20 счетчика в момент включения состав016 4 ложительный сигнал, который вызывает появление тока тлеющего разряда на деталях. Появление тока, в свою очередь, сопровождается разогревом деталей, следовательно, уменьшается сигнал разбалавса температуры. Таким образом, устанавливается динамическое равновесие и разогрев деталей ведется строго линейно.

Если на каких-либо участках деталей в процессе разогрева начинаются дугй, то на втором входе логического блока появляются импульсы. На третьем выходе логического блока 8 при этом появляется низкий логический потенциал, который закрывает элемент 2И 13 и подача импульса на вход реверсивного счетчика 13 временно прекращается до прекращения дугообраэований.

Вследствие дугообразований на некоторых участках кривой разогрева возьУ

5 12 задатчик скорости нагрева, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности установки в работе путем снижения возможности дугообразования при повторных включениях, в устройство введен операционный усилитель, через один из входов которого осуществлена указанная связь дифференциального усилителя с регулятором тока, интегратор содержит задающий генератор, выход которого подключен к первому входу элемента 2И, связанного выходом с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, соединенного выходом с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого, служащий выходом интегратора,"соединен с другим входом операционного усилителя, причем первым входом интегратора служит суммирующий вход реверсивного счетчика, вторым - второй вход элемента ИЛИ, третьим — второй вход элемента 2И, а четвертым — управляющий вход задающего генератора, 66016 4 соединенный с выходом задатчика скорости нагрева, первые три входа интегратора соединены с одноименными выходами логического блока, содержащего компаратор, первый вход которого, служащий первым входом логического блока, соединен с выходом операционного усилителя, а выход подключен к первому входу первого элемен1п та ЗИ, к первому входу элемента ОТРИЦАНИЕ РАВНОЗНАЧНОСТИ и к входу инвертора, выход которого соединен с первым входом второго элемента ЗИ и через интегрирующую цепочку — с вто15 рым входом элемента ОТРИЦАНИЕ РАВНОЗНАЧНОСТИ, связанного выходом с .

R-входом RS-триггера, прямой выход которого подключен к вторым входам элементов ЗИ, третьи входы которых

2п соединены с выходом генератора импульсов, а выходы служат первым и вторым выходами логического блока, третьим выходом которого служит выход одновибратора, вход которого, слу25 жащий вторым входом логического блока, подключен к выходу блока дугогашеиия. !

1266016

+Dipl

4ьаФ

Составитель О. Турпак

Техред И. Верес

Корректор В.Бутяга

Редактор А.Сабо

Заказ 5685/59 Тираж 765 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР» по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,. г.Ужгород, ул.Проектная, 4