Автоматический регулятор электрического режима индукционной плавильной печи

 

О п И С А Й-И- Е <п) 443499

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 15.12.70 (21) 1495401/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.09.74. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 28.03.75 (51) М. Кл. Н 05Ь 5/16

F 27d 19/00

G 05f 100

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 365 52 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. А. Гитгарц, Е. П. Колганов и В. В. Лялек (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

РЕ)КИМА ИНДУКЦИОННОЙ ПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для автоматического регулирования электрического режима индукционной плавильной, печи по вышенной частоты, питающейся от электромашинного генератора.

Известны устройства для автоматического регулирова ния электрического режима и ндукционной пла вильной печи по вышенной частоты, содержащие регулятор коэффициента мощности, состоящий из датчика фазы, приемных запоминающих цепей, генератора импульсо в, реле времени, j3BQHQHoго реверсивного счетчика и переключателей батарей конденсаторо|в; регулятор возбуждения, состоящий из магнитного усилителя, обмотки управления которого подключены соответственно к источнику опорного напряжения, к датчику напряжения генератора и через стабилитро н к датчи ку тока, генератора; и регулятор эквиваленmoIo сопротивления колебательного контура, состоя щий из пороговых элементов, подключенных к датчику тока генератора, переключающего устройства и силовых переключателей витков индуктора.

В известных устройствах невозможно обеспечить жесткое ограничение тока генератора, так как после того, как сигнал датчика тока превысит напряжение стабилизации стабилитрона и начнет действовать обра пная связь по току, стремясь понизить напряжение, обратная связь по напряжению будет действовать в другую сторону, стремясь удержать напряжение на прежнем уровне. Поэтому, что5 бы предотвратить перегрузку генератора по току, часто приходится снижать значение тока, при котором начинает действовать токоогра ничение, что приводит к сниженшо напряжения,при токах, меньших .номинального

10 а, следовательно, к снижению мощности и произ водительности печи.

Переключение схемы питания индуктора с отпай кой на пол ный и наоборот в из|вестных

15 устройспвах осуществляется по величине тока без учета величины напряжения, что не позволяет обеспечить оптимальные условия переключения. Переключение батарей конденсаторов производится с предварительным от20 ключением возбуждения с помощью контактора. Выдержка времени, необходимая для отключения возбуждения и спадания напряжения генератора, обеспечивается с помощью реле времени. Такая схема не обеспечивает

25 наденсной блокировки переключения под нагрузкой, так .как время отключения возбуждения и спадения напряжения за висит от многих факторов и меняется в процессе эксплуатации. Поэтому на,практике переключение

30 ко нденсаторов часто осуществляется под на443499

55

60 пряжением, что снижает срок службы, переключателей и конденсаторов.

Предлагаемое устройство лишено указанных недостатков за счет того, что датчики тока и напряжения генератора соединены через диоды с управляющим выходом блока регулирования возбуждения и через логические элементы «И» со входом блока согласования.

Кроме того, выходы запоминающих устройств соединены через логический элемент «ИЛИ» со входом элемента «И»,,второй вход которого соединен через инвертор и пороговый элемент с датчиком напряжения, а выход — co входом блока переключения конденсаторов.

Принципиальная схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Регулируемая электропечь состоит из индуктора 1, постоянно включенной конденсаторной батареи 2 и групп конденсаторов 3 и 4, переключаемых с помощью переключателей 5 и 6. Схема питания ин дуктора может изменяться с помощью переключателей 7 и 8.

Питание печи осуществляется от электромаши нного генератора 9, управление которым осуществляется изменением тока в обмотке возбуждения 10. Контроль электрического режи ма осуществляется с помощью датчика 11 напряжения генератора и датчика 12 то ка генератора.

Регулятор коэффициента мощности состоит из датчика фазы 13, приемных запоминающих цепей 14 и 15, генератора импульсов 16, логических элементов «ИЛИ» 17 и «И» 18, двоичного реверси вного счетчика 19, инвертора 20 и порогового элемента 21, .соединенного с датчиком 11.

Регулятор возбуждения состоит из тиристорного выпрямителя 22 и магнитного усилителя 23, имеющего обмотку обратной связи

24, которая через диоды 25 и 26 связана с датчиками тока и напряжения, и обмотку управления 27, которая соединена с источником опорного сигнала 28 через полупроводни ковый ключ 29, вход .которого через элемент

«ИЛИ вЂ” НЕ» 30 соединен с выходами запоминающих цепей 14 и 15.

Регулятор эквивалентного сопротивления колебательного контура состоит из подключен ных к датчикам тока и напряжения порого вых элементов 31 — 34, логических элементов

«И» 35 и 36 и переключающего устройства 37.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигналов на входах элемента 30 ключ 29 оказывается включенным, на обмотку управления 27 магнитного усилителя

23 подается сигнал, что приводит к возбуждению генератора. Нужное напряжение последнего устана вливается в результате совместного действия обмоток 24 и 27,,включенных встречно, При малых токах генератора диод

26 вайнерт, а 25 открыт, и регулятор возбуждения работает с обратной связью по на пря15

50 жению, обеспечивая его жесткую стабилизацию. Когда ток превысит заданное значение, произойдет закрывание диода 25 и открывание диода 26, в результате чего обратная связь .по напряжению будет отключена и регулятор будет обеспечивать,жесткую стабилизацию тока путем снижения возбуждения.

При отключении коэффициента мощности за пределы заданной зоны появляется сигнал на одном из двух выходов датчика 13, .который запоминается одной из цепей памяти 14 и 15.

Через элемент 30 это вызывает отключение ключа 29 и,возбуждения генератора. Только после того как напряжение генератора спадет ниже порога срабатывания элемента 21, произойдет переключение счетчика 19 и групп конденсаторов. Через ;время, определяемое элементом 16, память будет сброшена, ключ

29 и возбуждение генератора включены. Если в результате одного переключения заданное значение коэффициента мощности не будет

BoccTaHoBJIBHo, то аналогичным образом будет осуществлено следующее переключение. Помимо стабилизации напряжения или тока и поддержания заданного значения коэффициента мощности, устройство обеспечивает переключение схемы питания индуктора при определе нных соотношениях тока и напряжения.

При одно временном срабатывании элементов

31 и 32 включается элемент 35, а при срабатывании элементов 33 и 34 включается элемент 36. Включение одного из элементо в 35 или 36 приводит к переключению с помощью устройства 37 переключателей 7 и 8 и ступенчатому изменению в нужную сторону экви валентного сопротивления колебательного контура.

Предмет изобретения

1. Автоматический регулятор электрического режима индукционной плавильной печи, содержащий датчики тока, напряжения и соединенный с ними датчик, фазы с запоминающим устройством, блоки автоматического регулирования возбуждения, согласо вания генератора с целью нагрузки и переключения конденсаторной батареи, о тл и ч а ю шийся тем„ что, с целью повышения качества регулирования, выходы датчиков тока и напряжения соеди нены через диоды с управляющим выходом блока регулирования,возбуждения и через логические элементы «И» со входом блока согласования.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени переключения конденсаторов, выходы запоминающих устройств соединены через логический элемент «ИЛИ» со входом элемента «И», второй вход которого соединен через ин вертор и пороговый элемент с датчиком напряжения, а выход — с,входом блока переключения конденсаторов.

443499

Составитель Д. Гитгарц

Техред Т. Миронова

Корректор О. Тюрина

Редактор Н. Коган

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 649/4 Изд, № 1110 Тираж 760 11одписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5