Opublikowano: 30.IX.1969 58070 KI. 42 i, 12/05 MKP -G-OO-n- UKD 2 Twórca wynalazku: dr inz. Aleksy Kurbiel Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Katedra Elektroter- mii), Kraków (Polska) Elektryczny uklad analogowy do odtwarzania przebiegów cieplnych Przedmiotem wynalazku jest elektryczny uklad analogowy do odtwarzania przebiegów cieplnych, zwlaszcza w scianach przemyslowych pieców grzej¬ nych.Znany dotychczas uklad analogowy do odtwa¬ rzania przebiegów cieplnych, zwany modelem Beu¬ kena jest obwodem elektrycznym zbudowanym z szeregowo polaczonych oporników i równolegle wlaczonych, pomiedzy te oporniki, kondensatorów statycznych. Uklad jest zasilany stalym napie¬ ciem. Wada ukladu Beukena jest koniecznosc sto¬ sowania wzglednie malych pojemnosci kondensato¬ ra, ze wzgledu na ich gabaryty, oraz brak mo¬ zliwosci regulacji pojemnosci ukladu w sposób ciagly. Ponadto uklad Beukena wymaga stosowa¬ nia specjalnych przyrzadów pomiarowych na przy¬ klad woltomierzy o bardzo duzych opornosciach wejsciowych, jak woltomierze lampowe.Wad tych nie ma elektryczny uklad analogowy do odtwarzania przebiegów cieplnych wedlug wy¬ nalazku, który jest obwodem elektrycznym zbudo¬ wanym z szeregowo polaczonych oporników i rów¬ nolegle wlaczonych, pomiedzy opornikami obco- wzbudnych silników pradu stalego, stanowiacych pojemnosci dynamiczne. Uklad analogowy jest wy¬ posazony w uklad zasilajacy, zawierajacy amplidy- ne napedzana silnikiem elektrycznym asynchro¬ nicznym, której dwa uzwojenia sterujace sa pola¬ czone z dwoma, niezaleznymi, nastawialnymi zró¬ dlami napiec.Schemat elektrycznego ukladu analogowego do 15 20 n+ 1 — 1 odtwarzania przebiegów cieplnych, wedlug wyna¬ lazku jest przedstawiony w przykladowym rozwia¬ zaniu na rysunku.Elektryczny uklad analogowy zawiera obwód analogowy zbudowany z szeregowo polaczonych 5 oporników Ro, Ri, ... Rn+1 i równolegle wlaczo¬ nych, pomiedzy kazdym z oporników R^ ..., '. obcowzbudnych silników Mit M2, ... M pradu stalego z regulacja napiecia wzbudzenia. Sil¬ niki sa wyposazone w zestawy wymiennych kól io zamachowych. Uklad oporników Ro, Ri, ..., Rn + i i silników Mlt M2, ..., Mn_j jest polaczony z am- plidyna A, poprzez opornik R. Amplidyna jest na¬ pedzana silnikiem asynchronicznym i ma dwa uz¬ wojenia sterujace Zj i Z^ Uzwojenia Zt i Z2 sa polaczone za posrednic¬ twem prostowników Pj i P2 ze zródlem Nx i N2 napiec w ten sposób, ze dodatni biegun uzwojenia Zj jest polaczony z dodatnim biegunem amplidyny A, zas ujemny biegun uzwojenia Zt jest polaczo¬ ny, poprzez prostownik Tlt z biegunem 3 dodat¬ nim zródla napiecia NlB Z kolei dodatni biegun uzwojenia Zg jest polaczony, za posrednictwem prostownika P2 z ujemnym biegunem 2 zródla N2, a ujemny biegun uzwojenia Z2 jest polaczony z do- 25 datnim biegunem amplidyny A. Ponadto ujemny biegun zródla Nj jest polaczony z dodatnim bie¬ gunem amplidyny za opornikiem R oraz z dodat¬ nim biegunem zródla N2.Elektryczny uklad analogowy do odtwarzania 30 przebiegów cieplnych wedlug wynalazku dziala po 5807058070 3 uruchomieniu silnika M amplidyny A oraz po wla¬ czeniu zródel Nj i N2 napiec zasilajacych. Pod wplywem napiecia zródla Nt poplynie prad w jego obwodzie od dodatniego bieguna 3, poprzez pro¬ stownik Pj, uzwojenie Zj oraz regulowany opor¬ nik R do ujemnego bieguna 4. Wartosc tego pradu jest proporcjonalna do róznicy napiec Uzl — AU.Prad w uzwojeniu Zx powoduje wzbudzenie am¬ plidyny A, która nastepnie zasila pradem Ip ob¬ wód ukladu analogowego. Znajdujaca sie w ukla¬ dzie analogowym silniki Mlt M2, ..., Mn_j zostaja kolejno wprawione w ruch.W miare wzrostu napiecia amplidyny A, przy prawie stalej wartosci pradu Ip w obwodzie ukla¬ du analogowego wzrastaja predkosci obrotowe sil¬ ników Mlf M2, ..., Mn—1 az do ustalonych wartosci.Z chwila gdy wartosc napiecia Ut, przylozonego do obwodu analogowego, stanie sie wieksza od na¬ piecia Uz2, zadanego przez zródlo N2, wówczas czesc pradu ukladu amplidyny poplynie przez ujemny zacisk 4 zródla N1? a nastepnie przez zró-. dlo N2 napiecia, prostownik P2 oraz uzwojenie ste¬ rujace Z2 do obwodu glównego amplidyny A. Prad plynacy przez uzwojenie Z2 amplidyny A wywo¬ luje strumien magnetyczny, przeciwnie skierowa¬ ny do strumienia pochodzacego od pradu w uzwo¬ jeniu sterujacym Z±.W efekcie przeciwdzialania tych strumieni utrzy¬ muje sie niewielka róznica napiec Ut — Uza, zmieniajaca sie bardzo malo do konca przebiegu nieustalonego dzialania ukladu. W elektrycznym ukladzie analogowym wedlug wynalazku opornik R0 reprezentuje opór przejscia ciepla z nagrzanego osrodka do powierzchni sciany zas opornik Rn + i odpowiada oporowi przejscia ciepla z zewnetrznej powierzchni sciany do otoczenia. Kazdy z oporni¬ ków Rj, ..., Rn przedstawia soba wartosc oporu cieplnego okreslonej warstwy sciany, a silniki Mt, ..., Mn_j stanowia odpowiednik pojemnosci ciepl¬ nych warstw badanej sciany. Ponadto opornik R wraz ze zródlem napiecia Nt sluzy do utrzymania zadanej wartosci pradu Ip amplidyny A, a pro¬ stowniki Pj i P2 umozliwiaja plyniecie pradu w sterujacych uzwojeniach Zj i Z2 amplidyny A tyl¬ ko w kierunkach przeciwnych wzgledem siebie. 5 PL