Способ регулирования процесса электронагрева
О П И С А Н И Е иц 585935
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетеикх
Социалистическии
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.03.75 (21) 2119459/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 23.12.77 (51) М Кл 2 В 23К 11/24
Государственный комитет
Совета Министров СССР по лелем изобретеиий и открытий (53) УДК 621.791.763 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. И. Подкидов и М. Е. Скударнов (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ЭЛЕКТРОНАГРЕВА
Изобретение касается электронагрева и может быть использовано в устройствах управления мощностью переменного тока для стабилизации тепловой энергии в нагрузке, например в рабочей нагрузке контактных сварочных машин, Известны способы регулирования процесса электронагрева, основанные на непрерывном измерении электрической мощности в рабочей нагрузке, которую корректируют и отключают при достижении энергией заданного значения (1).
Недостатком известных способов является то, что они не предусматривают управления мощностью рабочей нагрузки в процессе нагрева, обеспечивая только дозирование тепловой энергии в нагрузку, что является эффективным для быстро протекающих нерегулярных процессов нагрева только при условиях, когда практически можно пренебречь потерями тепловой энергии на излучение, конвекцию, теплопроводность, т. е. при условии однозначной зависимости между количеством подводимой электрической энергии к нагрузке и ее температурой. Поэтому известные способы не обеспечивают высокой точности регулирования тепловых процессов с большой постоянной времени.
Цель изобретения — повышение точности регулирования полезной тепловой энергии в нагрузке.
Это достигается тем, что параллельно цепи рабочей нагрузки создают цепь с теплофизической термопреобразующей ее моделью, электрическую мощность преобразуют в последовательность пропорциональных ей импульсов тока, которой разогревают указанную модель, а в интервалах между импульсами величину выходного параметра модели, пропорциональную температуре рабочей нагрузки, сравни10 вают с величиной, пропорциональной электрической мощности нагрузки, и корректирование электрической мощности осуществляют по их разности в интервалах между импульсами.
Таким образом, учитываются непосредст15 венные потери тепла в рабочей нагрузке в каждом цикле нагрева и улучшается качество регулирования полезной тепловой энергии.
На чертеже показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ.
20 Схема состоит из источника 1 питания, трансформатора 2, рабочей нагрузки 3, измерителя 4 мощности, преобразователя 5, теплофизической термообразующей модели 6 рабочей нагрузки, коммутатора 7, измерительного
25 усилителя 8, сравнивающего устройства 9, устройства 10 задания необходимого количества полезной тепловой энергии и регулирующего устройства 11.
С момента включения источника 1 питания
ЗО производится непрерывное измерение электрической мощности в рабочей нагрузке 3 и на
585935
Формула изобретения
Составитель В. Катин
Редактор Н. Сухова Техред А, Камышникова Корректоры: Н. Федорова и Л. Котова
Подписное
Заказ 3198/6 Изд. № 1009 Тираж 1207
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 выходе измерителя 4 мощности появляется сигнал, несущий информацию с динамика выделения в ней мгновенной электрической мощности. Этот сигнал преобразуется в пропорциональную ему последовательность импульсов преобразователем 5, к выходу которого подключена теплофизическая термообразующая модель 6 рабочей нагрузки (например, термопара, терморезистор, термотранзистор и т. д.), на выходе которой (при соблюдении условий возможности такого моделирования) появляется сигнал, пропорциональный в данный момент времени температуре рабочей нагрузки. Этот сигнал в начальный момент паузы между импульсами тока, разогревающими модель рабочей нагрузки, коммутируется коммутатором 7 и подается на вход измерительного усилителя 8 и после усиления сравнивается в сравнивающем устройстве 9 с сигналом от устройства 10 задания необходимого количества полезной тепловой энергии. В зависимости от величины выходного сигнала сравнивающего устройства 9 регулирующее устройство 11 производит корректировку и отключение электрической мощности в рабочей нагрузке.
Использование данного способа регулирования процесса электронагрева обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: улучшение качества регулирования процесса электронагрева вследствие стабилизации полезной тепловой энергии, выделяемой в рабочей нагрузке в течение каждого цикла нагрева, по физическому параметру — температуре; возможность экономии электроэнергии путем учета тепловых потерь и повышение термического КПД устройств электронагрева, реализующих данный способ.
Кроме того, данный способ может быть использован для исследования динамики развития тепла нерегулярных процессов электро5 нагрева путем контроля быстро изменяющейся температуры (процессы контактной сварки, пайки, металлизации намылением и т. д.) в процессе протекания по проводнику электрического тока.
Способ регулирования процесса электронагрева, основанный на непрерывном измерении
15 электрической мощности в рабочей нагрузке, корректировании ее и отключении при достижении заданного значения, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения точности регулирования полезной тепловой энергии в на20 грузке, параллельно цепи рабочей нагрузки создают цепь с теплофизической термопреобразующей ее моделью, электрическую мощность преобразуют в последовательность пропорциональных ей импульсов тока, которой разогревают указанную модель, а в интервалах между импульсами величину выходного параметра модели, пропорциональную температуре рабочей нагрузки, сравнивают с величиной, пропорциональной электрической мощности нагрузки, и корректирование электрической мощности осуществляют по их разности в интервалах между импульсами.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
35 1. Авторское свидетельство № 336120, кл.
В 23К 11/10, 1971.
