Устройство для автоматического программного регулирования температуры индукционной нагревательной печи

 

0 тГ И с А н и E

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскин

Социалистические

Республик (ii 752268

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.08.78 (21)2658897/18-24 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (51)М. Кл.

Ст 05 I3 23/19 йкударотеенный комитет

СССР по делам изооретеиий и открытий (53) УДК 621.555..6 (088.8) Дата опубликования описания 01.08.80 (72) Авторы изобретения

Ф. Ф. Безнк и Г Ф. Мурашов (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ИНДУКЦИОННОЙ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ

ПЕЧИ

Изобретение относится к средствам автоматического регулирования, а именно к устройствам автоматического регулирования тепловых режимов индукционных установок, в которых в качестве источников питания используются несколько парал5 лельно работаюших машинных преобразо- . вателей повышенной частоты с асинхронным приводом, а в качестве возбуди елейэлектромашинные или тиристорные усилитп тели.

Известны устройства регулирования температуры индуктивных печей, в которых используется параллельная работа нескольких машинных преобразователей повышен15 ной частоты с асинхронным приводом, Возбуждают группу параллельно работающих преобразователей от однса"о возбудителя fQ и (2)

Недостатком этих систем регулирова- щ ния является неустойчивая работа исполни-. тельного устройства, в качестве которого .используется группа параллельно соесотненных машинных преобразователей в режиме, когда рассогласование между заданным и истинным значениями температуры в процессе отработки возмущений равно нулю.

Наиболее близким техническим решением является устройство для программного регулирования температуры индукционной нагревательной печи, содержащее подключенные через элемент сравнения ко входу измерительного блока датчик и задатчик температуры, причем к выходу из-. мерительного. блока подключен регулятор, а также соединенный с выходом возбудителя блок машинных преобразователей частоты, выход которого подключен к индукционному нагревателю i>l

Недостатком известного устройства является то, что оно не гарантировано от уменьшения тока йагрузки (в переходных режимах автоматического регулирования температуры) до величины меньшей, чем наперед заданная, или даже от кратковременного обращения в нуль (прр больших возмущениях в системе регули рованйя), Поскольку синхронная парал3 7522 лельная работа генераторов с асинхронным приводом обусловлена токами наг руэки, создающими положительные синхронизирующие моменты, при значительном уменьшении тока нагрузки их парал5 лельная синхронная работа может быть нарушена, а, следовательно, и нарушен технологический процесс.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит регулируемый источник опорного напряжения и сумматор, ко входам которого подключены выходы регулируемого источника опорного напряl5 жения и блока управления, а к выходувход возбудителя.

На чертеже представлена структурная схема устройства, содержащая индукционный нагреватель 1, подключенный к блоку 2 2О параллельно соединенных машинных преобразователей 3-5 частоты с асинхронным приводом, обмотки возбуждения преобразователей 6-8 через соответствующие подстроечные резисторы 10-12 и 13-15 подключены к возбудителю lg, на индук« ционном нагревателе 1 или на нагреваемой детали установлен датчик 17 температуры, сигнал которого алгебраически складывается с сигналом запатчика 18, элемент 19 сравнения, выход которого подключен ко входу измерительного блока 20.

Выход измерительного блока 20 под-. ключен к блоку 21 управления, выход последнего соединен с одним из входов сумматора 22, ко второму входу которого подключен источник опорного напряжения 23, а выход связан со входом возбудителя 16.

Устройство работает следующим образом.

Задатчик 18 выдает сигнал, пропорциональный заданной программе нагрева (в частном случае это может быть и посто 45 яиный сигнал}. На входе измерительного блока 20 этот сигнал сравнивается с сигналом датчика 17 температуры, пропорциональным температуре индукционн го нагревателя (или температуре нагреваемой детали). Выделенный знакопеременный сигнал рассогласования предваритепьно усиливается измерительным блоком 20 и поступает на вход блока 21.68 ф де сумматора 22 управляющий сигнал складывается с сигналом источника опорного напряжения. Форма сумматора сигнала, а, следовательно, и форма тока возбуждения и тока нагрузки такова, что минимальные значения его в любых режимах не меньше уровня, необходимого для обеспечения устойчивости параллельной работы преобразователей и устройства в целом.

Блок 21 формирует требуемый закон

55 регулирования (П,ПД, ПИД) и преобразует сигнал рассогласования в знакопостоянный управляющий сигнал. На вхоСоотношение уровней этих сигналов выбирается таким образом, чтобы величина суммарного сигнала не превышала необходимого минимального уровня для обе- спечения устойчивой параллельной работы преобразователей, а максимальная величина суммарного сигнала соответствовала бы максимально допустимой величине электрических параметров преобразователей и индукционного нагревателя 1.

Преимущество устройства состоит в том, что оно гарантирует наличие определенной величины тока нагрузки преобразователей, а, следовательно, и устойчивость работы устройства в любых режимах регулирования температуры индукционной печи, причем величина уровня суммарного сигнала зависит только от количества и характеристик параллельно включенных пре образователей, не является взаимосвязан- ной с настроечными параметрами регулиРующего блока и не зависит от величины возмущений, которым подвергается устройство автоматического регулирования или объект регулирования.

Формула изобретен ия

Устройство для программного регулирования температуры индукционной нагревательной печи, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные через элемент сравнения ко входу измерительного блока,,выход которого связан со .входом блока управления,,a также последовательно соединенные возбудитель, блок машинных преобразователей частоты, и индукционный нагреватель, о т л и ч а ющ е е.с я тем, что, с. целью повышения надежности устройства оно содержит регулируемый источник опорного напряжения и сумматор, ко входам которого подключены выходы регулируемого источника опорного напряжения и блока управления, а к выходу —. вход возбудителя, 752268

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Певзнер В. В. Прецизионные регуляторы температуры, М., нергия, 1

1973 с. 176-180.

2. Авторское свидетельство СССР № 339910, кл. 6 05 9 2S/19, 1970.

S. Шамов А. Н. Питание высокочастот

Ф ных нагревательных устройств, М., ер гия", 1965, с. 33-37 (прототип).

Составитель А Зарубин

Редактор И. Ковальчук Техред Ж. Кастелевич Корректор C. щекмар

Заказ 4741/5 ° Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4