Способ импульсного регулирования температуры
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Ceseracw
Социалистицескиз
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 17.II.1964 (№ 885291/24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 07.1Х.1965. Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 30.XI.1965
Кл. 214, 15юо
42с1, Зю5
Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР
МПК H 05Ъ
G 05cI
УДК 621.365.4: 662.927 (088.8) Автор изобретения
С. А. Сергеев
Заявитель
СПОСОБ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ1
=const.
При К в системе
t =Ê1 U", уг
R Т
Подписная группа № 98
Известные способы импульсного регулирования температуры в электрических печах путем изменения времени включения нагревателя в пределах одного периода его работы не позволяют стабилизировать температуру нагрева при изменении напряжения сети.
Описываемый способ отличается от известных одновременным независимым регулированием времени включения нагревателя и периода его работы таким образом, чтобы отношение времени включения нагревателя к периоду работы дозатора изменялось обратно пропорционально квадрату напряжения сети.
Это позволяет стабилизировать температуру нагрева при изменении напряжения сети.
Описываемый способ регулирования температуры заключается в следующем.
Зависимость температуры в электропечи от напряжения сети U, времени включения нагревателя 1„, и периода работы дозатора
Т выражается формулой где К вЂ” коэффициент теплоотдачи (град/кот);
R — сопротивление нагревателя (R =
= const); — " — коэффициент включения нагревателя.
Причем 7 = t,„, + t,„„,, (t,„„, — время отключения нагревателя в пределах одного периода работы дозатора).
Известные дозаторы поддерживают— вкл
Т вЂ” . — = Кд = const, температура вкл
R определяется из уравнения
Таким образом, в промышленных условиях при работе электронагревательных систем с
15 известными дозаторами колебания напряжентя приводят к значительным изменениям температуры системы.
Регулирование по описываемому способу сводится к тому, чтобы поддерживать эквива2О лентную мощность нагревательной системы при колебаниях сетевого напряжения стабильной: вкл — — " = const (при R=const)
R Т
25 или, другими словами, чтобы отношение изменялось обратно пропорционально . U2.
На чертеже изображена принципиальная
3Q электрическая схема одного из возможных
174738 р„+ л,.> с, т. е. Uc,=Ê3. U„,„е
= const, 35 вариантов устройств для осуществления описываемого способа.
При подаче напряжения на клеммы дозатора при включенном тумблере Т> зажигается тиратрон Ла (что достигается подбором тиратронов и регулировкой сопротивлений Яа и
R3). Ввиду наличия конденсаторов С1, Са и С3 предотвращается одновременное зажигание тиратронов Л3 и Л3.
При этом в цепи Л1 срабатывает реле Р1 и своим НЗ-контактом отключает конденсатор с4 от стабилитрона с,. по цепочке R3, R4, Рб начинает заряжаться конденсатор Сб, а по цепочке Ri, R< — конденсатор сб.
Конденсатор с4 через R7 заряжается до наПРЯжЕНИЯ С С, = К3 Усети, ГДЕ Усети — СЕТЕвое напряжение в данный момент; Ка — коэффициент, зависящий от величины R7, R3, с4 и т. д. (К3 = соп$1) .
Через 0,5 — 1 сек (время заряда конденсатора Со) зажигается тиратрон Л3 и срабатывает реле Р>, контакты которого используются в схеме регулирования электронагрева, тиратрон Л1 потухает вследствие подачи импульса напряжения обратной полярности с конденсатора С3, реле Р> отпадает, конденсатор С4 начинает разряжаться через сопротивления Rp и Р4о, отсчитывая интервал Т, и конденсатор Сб разряжается через участок, поджигающий электрод — тиратрон Л3.
Через время t, после включения дозатора конденсатор Сб заряжается до напряжения; вал
U..,., e. = К, . U„,„ t1 — e " )П1 что вызывает зажигание тиратрона Л,. Здесь
Uподж.л, = const — напряжение на поджигающем электроде, достаточное для зажигания тиратрона Л3, A3 = f(C7 R7) = сопз1 об — доля сопротивления R3, включенного в зарядную цепочку; авил — время заряда конденсатора С; (время включения нагревателя).
Зажигание тиратрона Л3 вызывает потухание тиратрона Л3 (вследствие подачи импульса напряжения обратной полярности с С3), отпускание реле Р1 и выключение коммутируемого нагревателя, разрядку конденсатора С;.
Конденсатор Сб подзарядится до напряжеНИЯ У С, = Уал, (здесь Уал,—
Re+ RIa напряжение на аноде Jl> в зажженном состоянии). Так как U ñ, ((0полж.л„тиратрон Л3 повторно не зажжется.
Схема выйдет из состояния равновесия через время Т+ 1,0 сек от момента включения дозатора, когда конденсатор С4 разрядится настолько, что стаб Uc,= полж. л, (2)
ГдЕ стаб — НаПряжЕНИЕ СтабИЛИЗацИИ Стабилитрона;
Uc, — текущее напряжение на емкости;
Упопж.л, — напряжение на поджигающем электроде, достаточное для зажигания Л4, При этом зажигается тиратрон Ль потухает тиратрон Л3, дозатор приходит в первоначальное состояние, и цикл начинается снова.
Как видно из формулы (2), подж. Лт= стаб С, ГДЕ Упопж. С: СОП$1 Истаб ConSt т и Uc= Ucmax е Ж ") 4)=
С вЂ” С так т
= g U„,„е О +л„>с, Из формулы (1) ясно, что с увеличением напряжения сети уменьшается время включения нагревателя, а из формулы (3) — что при увеличении напряжения сети увеличивается период колебаний: сети ) 1 вкл о сети О вкл о, де U „,„— номинальное сетевое напряжение;
1„кл — номинальное время включения;
Т, — номинальный период.
Как это видно из тех же формул, принципиально можно подобрать значения деталей, при вкя которых произведение U„,„ †остается постоянным при изменении U„,„ â довольно широких пределах.
Таким образом, одновременный и независимый отсчет Т и („, и выключение конденсатора Сб, отсчитывающего t„, на заряд, а конденсатора С4, отсчитывающего Т на разряд, позволяют стабилизировать эквивалентную мощность нагревателя системы при колебаниях сетевого напряжения и, следовательно, обеспечить независимость системы электронагрева от напряжения сети.
Предмет изобретения
Способ импульсного регулирования температуры в электрических печах путем изменения времени включения нагревателя в пределах одного периода его работы, отличающийся тем, что, с целью стабилизации температуры нагрева при изменении напряжения сети, одновременно производят независимое регулирование указанного времени включения нагревателя и периода его работы, изменяя их отношение обратно пропорционально квадрату напряжения сети.
Опечатка следует читать напечатано колонка строка
4 10
Как видно из формулы (2), подж. Л, — устаз UC<, где Unopen, л, = сопМ; У„, — — collst
174738
Составитель А. И. Обух
Техред Т. П. Курилко Корректор Т. В. Муллина
Редактор Н, Джарагетти
Типография, пр. Сапунова, 2.
Заказ 3490/19 Тираж 1675 Формат бум. 60 90 /ц Объем 0,24 изд. л. Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.
