RU2389055C2

RU2389055C2 - Method of automatic control of plasmatron operation mode and device for its implementation

Info

Publication number: RU2389055C2
Application number: RU2008104291/09A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Тимофеевич Неклеса (UA); Анатолий Тимофеевич Неклеса; Игорь Алексеевич Шиман (UA); Игорь Алексеевич Шиман; Александр Иванович Макаренко (UA); Александр Иванович Макаренко
Original assignee: Анатолий Тимофеевич Неклеса
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2010-05-10
Also published as: WO2009023003A1; RU2008104291A; UA84654C2

Abstract

FIELD: electric engineering.

SUBSTANCE: method describes sequence of actions aimed at control of plasmatron operation mode and its energy characteristics. Device for automatic control of plasmatron operation mode includes controller of arch current, unit of arch excitation, gas-water panel and device control panel.

EFFECT: increased reliability of operation, provision of compactness and simplicity in service.

4 cl, 1 dwg

Description

Взаимосвязанная группа изобретений относится к электротехнике, в частности к преобразованию электрической энергии в тепловую с помощью плазмотрона, способу его управления и устройству для его осуществления, которые могут быть использованы в плазменной металлургии, плазмохимии.An interrelated group of inventions relates to electrical engineering, in particular to the conversion of electrical energy into thermal energy using a plasma torch, its control method and device for its implementation, which can be used in plasma metallurgy, plasma chemistry.

Известен способ электропитания плазмотронов постоянного тока с пористым вдувом плазмообразующего газа с использованием тиристорных выпрямителей, работающих в режиме стабилизации тока. Источник питания плазмотронов является стабилизатором с повышенными требованиями к динамическим характеристикам. Питание плазмотрона осуществлялось от двух управляемых выпрямителей, подключенных к сети 6,3 кВт, через автотрансформатор АТМНУ-10000/14 и разделительный трансформатор ТМРУ-16000/10. На стороне постоянного тока выпрямители соединялись последовательно. Управление обоих выпрямителей было общим.A known method of power supply of direct current plasmatrons with porous injection of plasma-forming gas using thyristor rectifiers operating in current stabilization mode. The plasmatron power supply is a stabilizer with increased requirements for dynamic characteristics. The plasma torch was powered from two controlled rectifiers connected to a 6.3 kW network, through an ATMNU-10000/14 autotransformer and a TMRU-16000/10 isolation transformer. On the DC side, the rectifiers were connected in series. The control of both rectifiers was common.

Данный способ не эффективен, поскольку регулирование постоянным током обладает узким динамическим диапазоном, особенно при изменении расходов плазмообразующих газов через плазмотрон. Вследствие неполной управляемости и дискретности тиристорного преобразователя, а также нелинейности и инерционности электрической дуги при увеличении расхода газа до 1,5 кг/с и вольт-амперного отношения свыше 2,5 в системе возникают автоколебания тока на низших субгармониках с частотой 15-120 Гц и амплитудой до 30-50% номинального тока (Генераторы низкотемпературной плазмы. Тезисы докладов XI Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы (Новосибирск 20-23 июня 1983 г.) часть 1. - А.А.Дурасов, О.Д.Зарайский, А.С.Красовский и др. Система электропитания мощных плазмотронов постоянного тока, стр.16-17).This method is not effective, since DC control has a narrow dynamic range, especially when changing the flow rates of plasma-forming gases through the plasma torch. Due to the incomplete controllability and discreteness of the thyristor converter, as well as the non-linearity and inertia of the electric arc with increasing gas flow to 1.5 kg / s and the current-voltage ratio over 2.5, self-oscillations of the current occur in the system on lower subharmonics with a frequency of 15-120 Hz and amplitude up to 30-50% of the rated current (Low-temperature plasma generators. Abstracts of the XI All-Union Conference on low-temperature plasma generators (Novosibirsk June 20-23, 1983) part 1. - A.A.Durasov, O.D. Zaraysky, A. S.Krasovsky and other systems and power supply of powerful direct current plasmatrons, p.16-17).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототип) принят способ стабилизации и регулирования электропитания плазмотронов, в котором ток каждого плазмотрона в отдельности задают с помощью широтно-импульсных модуляторов. В цепь тока последовательно включен регулирующий элемент - ключ, с помощью которого источник постоянного напряжения периодически подключается к нагрузке. Среднее значение напряжения в цепи и тока в нагрузке регулируют путем изменения скважности импульсов, т.е. времени включенного состояния при неизменном периоде. Для избежания прекращения тока в нагрузке при выключенном ключе в цепь включены дроссель и обратный диод. В интервале проводимости ключа дроссель запасает энергию, которая во время паузы передается нагрузке через диод. В результате в нагрузке течет постоянный ток с пульсациями, величина которых зависит от индуктивности дросселя и сопротивления нагрузки. Для развязки отдельных источников питания может потребоваться развязывающий фильтр. Обратная связь по току позволяет получить крутопадающие внешние характеристики с высокой стабильностью заданного тока.The closest in technical essence and the achieved result (prototype) adopted a method of stabilization and regulation of power supply of plasmatrons, in which the current of each plasmatron individually set using pulse-width modulators. A regulating element is sequentially included in the current circuit - a key, with which a constant voltage source is periodically connected to the load. The average value of the voltage in the circuit and the current in the load is regulated by changing the duty cycle of the pulses, i.e. time on state with a constant period. To avoid the cessation of current in the load when the key is off, a choke and a reverse diode are included in the circuit. In the key conduction interval, the inductor stores energy, which during a pause is transmitted to the load through the diode. As a result, a direct current with ripples flows in the load, the value of which depends on the inductance of the inductor and the load resistance. An isolation filter may be required to isolate individual power supplies. Current feedback allows you to get steeply falling external characteristics with high stability of a given current.

Из недостатков следует отметить генерацию различного рода помех, связанную с импульсным характером работы, и трудности реализации при повышенных мощностях, обусловленные отсутствием мощных высокочастотных полупроводниковых приборов (Многодуговые системы. Новиков О.Я., Тамкиви П.И., Тимошевский А.Н. и др. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. - с.90-92).Among the shortcomings, it should be noted the generation of various kinds of interference associated with the pulsed nature of the work, and the difficulties of implementation at high powers due to the lack of powerful high-frequency semiconductor devices (Multi-arc systems. Novikov O.Ya., Tamkivi P.I., Timoshevsky A.N. and et al., Novosibirsk: Nauka, Siberian Branch, 1988. - p. 90-92).

Известно устройство для управления режимом работы электродуговой установки, содержащее плазмотрон косвенного действия, выпрямитель, подключенный к катоду и аноду плазмотрона, источник плазмообразующего газа, блок управления пусковым режимом и возбуждения дугового разряда, вход которого подключен к общей цепи выпрямителя, отличающееся тем, что блок управления пусковым режимом и возбуждения дугового разряда снабжен катушками автоматических выключателей с линиями задержки, которые посредством управляющих контактов подключены к цепи возбуждения дугового разряда плазмотрона через тепловые реле, выпрямитель выполнен в виде полууправляемого трехфазного диодно-тиристорного выпрямителя, в каждую фазу которого введен дополнительный диод, а параллельно тиристору подключен резистор (Патент Украины №21208, кл. 6 Н05В 7/18, заявл. 11.05.1994, опубл. 16.10.2000, бюл. №5).A device for controlling the operation mode of an electric arc installation containing an indirect-action plasma torch, a rectifier connected to the cathode and anode of the plasma torch, a plasma-forming gas source, a trigger control and arc discharge control unit, the input of which is connected to a common rectifier circuit, characterized in that the control unit the starting mode and the excitation of the arc discharge is equipped with coils of circuit breakers with delay lines, which are connected via control contacts to the circuit Excitation of the arc discharge of the plasma torch through thermal relays, the rectifier is made in the form of a semi-controlled three-phase diode-thyristor rectifier, in each phase of which an additional diode is introduced, and a resistor is connected in parallel with the thyristor (Patent of Ukraine No. 21208, class 6 Н05В 7/18, application. 11.05. 1994, publ. 16.10.2000, bull. No. 5).

Однако предлагаемая установка не обеспечивает стабильной работы плазмотрона и регулирования режимов работы по следующим причинам:However, the proposed installation does not provide stable operation of the plasma torch and the regulation of operating modes for the following reasons:

- в процессе работы из-за высоких пульсаций тока происходит пробой тиристоров;- during operation, due to high ripple current, breakdown of thyristors occurs;

- ключ возбуждения не обеспечивает надежного и устойчивого запуска плазмотрона;- the excitation key does not provide a reliable and stable start of the plasma torch;

- не обеспечивается контроль надежности электрической прочности межэлектродных зазоров плазмотрона, что приводит к их преждевременному выгоранию;- the reliability of the electric strength of the interelectrode gaps of the plasma torch is not controlled, which leads to their premature burnout;

- не обеспечивается контроль за температурой и перегревом электродов плазмотрона.- there is no control over the temperature and overheating of the plasma torch electrodes.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототип) принято устройство для управления электродуговой установкой, содержащее плазмотрон, источник плазмообразующего газа, блок управления пусковым режимом и возбуждения дугового разряда, включающий высокочастотный повышающий трансформатор, полууправляемый трехфазный диодно-тиристорный выпрямитель, подключенный к катоду и аноду плазмотрона, в каждую фазу которого введен дополнительный диод, резистор, подключенный параллельно тиристору размыкатель цепи тока, согласно изобретению, в полууправляемом трехфазном диодно-тиристорном выпрямителе последовательно с тиристором, со стороны анода, подсоединен резистор, а высокочастотный трансформатор выполнен на нескольких отдельных замкнутых магнитопроводах, первичные обмотки которых соединены последовательно, а вторичная обмотка охватывает все магнитопроводы и последовательно включена в катодную цепь, а в блок управления пусковым режимом и возбуждения дугового разряда введены устройства контроля температуры охлаждающей воды в электродах плазмотрона, например термопары, с блоками сравнения, устройства контроля электрической прочности межэлектродных промежутков плазмотрона, каждый из которых включает высокочастотный трансформатор, первичная обмотка которого соединена с электродами через конденсатор, а вторичная соединена с блоками сравнения, устройство контроля износа электродов, в виде трубчатого электрода, установленного в полости катода плазмотрона с возможностью продольного перемещения, изолированного относительно торцевого завихрителя катода и подключенного с дополнительным регулируемым источником напряжения отрицательной или положительной полярности, связанным с блоком сравнения, а также - через регулятор расхода подключен к источнику плазмообразующего газа, при этом обмотка управления размыкателя цепи тока запитана через последовательно включенные контакты блоков сравнения (Патент Украины №74047, кл. 7 Н05В 7/18, заявл. 26.08.2003, опубл. бюл. №10, 2005).The closest in technical essence and the achieved result (prototype) adopted device for controlling an electric arc installation containing a plasma torch, a source of plasma-forming gas, a control unit for starting mode and excitation of an arc discharge, including a high-frequency step-up transformer, a semi-controlled three-phase diode-thyristor rectifier connected to the cathode and the plasma torch anode, in each phase of which an additional diode, a resistor, a current circuit breaker connected in parallel to the thyristor, is inserted, According to the invention, in a semi-controlled three-phase diode-thyristor rectifier, a resistor is connected in series with the thyristor, on the anode side, and a high-frequency transformer is made on several separate closed magnetic circuits, the primary windings of which are connected in series, and the secondary winding covers all the magnetic circuits and is connected in series to the cathode circuit, and control units for the start-up mode and excitation of the arc discharge introduced devices for monitoring the temperature of cooling water in the plasma electrodes otron, for example thermocouples, with comparison units, a device for monitoring the electric strength of the interelectrode gaps of the plasma torch, each of which includes a high-frequency transformer, the primary winding of which is connected to the electrodes through a capacitor, and the secondary is connected to the comparison units, an electrode wear monitoring device, in the form of a tubular electrode installed in the cavity of the cathode of the plasma torch with the possibility of longitudinal movement, isolated relative to the end swirl of the cathode and connected with additional An additional adjustable source of voltage of negative or positive polarity associated with the comparison unit, and also through the flow regulator is connected to a plasma-forming gas source, while the control circuit breaker winding is powered through series-connected contacts of the comparison units (Ukrainian Patent No. 74047, cl. 7 H05B 7/18, declared 08/26/2003, publ. bull. No. 10, 2005).

Однако данное устройство не позволяет быстро реагировать на изменение тока дуги. Частота, на которой работает тиристорный полууправляемый регулятор, определяет условия, при которых индуктивность дросселя должна быть достаточно большой. Работа дополнительного резистора, включенного последовательно с тиристором, приводит к большим потерям мощности и снижает в целом КПД устройства.However, this device does not allow you to quickly respond to changes in arc current. The frequency at which the semi-controllable thyristor regulator operates determines the conditions under which the inductance of the inductor must be sufficiently large. The operation of an additional resistor connected in series with the thyristor leads to large power losses and reduces the overall efficiency of the device.

В основу первого из группы изобретений поставлена задача усовершенствования способа автоматического регулирования режимом работы плазмотрона путем обеспечения снижения амплитуды пульсации тока и напряжения, расширения диапазона регулирования рабочего режима плазмотрона, что позволит изменять энергетические характеристики плазмотрона, обеспечивающих надежную и экономичную его работу.The basis of the first of the group of inventions is the task of improving the method for automatically controlling the plasma torch operating mode by reducing the amplitude of current and voltage ripple, expanding the range of regulation of the plasma torch operating mode, which will allow changing the energy characteristics of the plasma torch, ensuring its reliable and economical operation.

В основу второго из группы изобретений поставлена задача усовершенствовать установку автоматического регулирования режимом работы плазмотрона, в которой за счет введения в схему управления новых элементов и узлов создать простую в обслуживании и надежную в работе установку, которая оптимизирует и расширяет возможности управления работой плазмотрона и расширяет область применения установки.The second of the group of inventions is based on the task of improving the installation of automatic control of the plasma torch operation mode, in which, by introducing new elements and nodes into the control circuit, to create an easy-to-maintain and reliable installation that optimizes and extends the control capabilities of the plasma torch and expands the scope installation.

Первая поставленная задача решается тем, что в способе автоматического регулирования режимом работы плазмотрона, при котором источник постоянного напряжения периодически подключают к плазмотрону с помощью транзисторного ключа, причем среднее значение напряжения и тока в плазмотроне регулируют путем изменения скважности импульсов, а поддержку непрерывного тока в плазмотроне осуществляют за счет установки в цепь дросселя, который в интервале проводимости ключа запасает энергию, а во время паузы передает энергию через обратный диод на плазмотрон, согласно изобретению, задают верхние и нижние пределы величин рабочего тока плазмотрона, напряжения дуги и напряжения каждого нейтрода с пульта управления установки и дополнительно задают верхние и нижние пределы величин расходов, давлений и температур газов и воды по каждому каналу пульта газоводяного, при этом, если сигналы датчиков находятся в заданных пределах, блок управления газоводяного пульта выдает сигнал на замыкание реле блокировки и разрешает работу плазмотрона, если сигналы по любому каналу выходят за заданные пределы, то с пульта управления установки подается сигнал на отключение плазмотрона, а стабилизацию тока осуществляют программным методом в блоке управления регулятора тока, сравнением величин заданного рабочего тока с сигналом аналогового датчика тока, причем во время запуска, при быстро изменяющихся значениях тока дуги от нуля до заданного значения, используют максимально допустимую частоту, а после окончания переходных процессов, при достижении заданного значения тока дуги, частота снижается до минимально возможного значения, при этом расширяют зону привязки дуги путем периодического изменения расхода плазмообразующего газа в одном из каналов подачи газа с помощью пневматического модулятора газового пульта, при этом сигнал, поступающий с аналогового датчика тока на блок управления регулятора тока, непрерывно анализируется в автоматическом режиме и, при появлении неустойчивого горения дуги, устанавливают максимально допустимую частоту коммутации транзисторного ключа, а после окончания переходных процессов, когда ток дуги достигает заданного значения, частота снижается до минимально возможного значения.The first task is solved in that in a method for automatically controlling the plasma torch operating mode, in which a constant voltage source is periodically connected to the plasmatron using a transistor switch, the average voltage and current in the plasmatron being controlled by changing the duty cycle of the pulses, and continuous current is maintained in the plasmatron due to the installation of a choke in the circuit, which stores energy in the interval of the key conductivity, and during pause transfers energy through the reverse diode to the plasmatron, according to the invention, set the upper and lower limits of the operating current of the plasma torch, arc voltage and voltage of each neutrode from the control panel of the installation and additionally set the upper and lower limits of the flow rates, pressures and temperatures of gases and water for each channel of the gas-water console, while if the sensor signals are within the specified limits, the control unit of the gas-water console gives a signal to close the blocking relay and allows the plasma torch to work, if the signals on any channel are outside the set limits, then from the control panel of the installation a signal is sent to turn off the plasma torch, and current stabilization is carried out programmatically in the control unit of the current regulator, by comparing the values of the specified operating current with the signal of the analog current sensor, and during startup, with rapidly changing values of the arc current from zero to set value, use the maximum permissible frequency, and after the end of transient processes, when the set value of the arc current is reached, the frequency decreases to the minimum possible value, at This extends the arc reference zone by periodically changing the flow rate of the plasma-forming gas in one of the gas supply channels using a pneumatic modulator of the gas console, while the signal from the analog current sensor to the current regulator control unit is continuously analyzed in automatic mode and, when unstable combustion occurs arcs, set the maximum allowable switching frequency of the transistor switch, and after the end of transient processes, when the arc current reaches a predetermined value, frequencies but decreases to the lowest possible value.

Способ автоматического регулирования режимом работы плазмотрона - управляющий комплекс, в котором обеспечено сочетание систем управления, их универсальная совместимость, что позволяет оптимизировать и расширить возможности управления.A way to automatically control the plasma torch operating mode is a control complex, which provides a combination of control systems, their universal compatibility, which allows optimizing and expanding control capabilities.

Вторая поставленная задача решается тем, что установка автоматического регулирования режимом работы плазмотрона, содержащая трехфазный выпрямитель, блок возбуждения дуги с высоковольтным трансформатором, подключенный к катоду и аноду плазмотрона, согласно изобретению дополнительно содержит регулятор тока дуги, пульт газоводяной, оснащенный регуляторами расхода плазмообразующего газа с задающим устройством верхнего и нижнего пределов расхода газа, регуляторы расхода и датчики давления воды с устройствами, задающими верхний и нижний пределы расходов, а также пульт управления установкой, при этом выходные клеммы регулятора тока дуги подключены к выходным клеммам блока возбуждения дуги, выходные клеммы блока возбуждения подключаются к соответствующим электродам плазмотрона, а пульт управления установкой связан информационными шинами с регулятором тока, блоком возбуждения дуги и пультом газоводяным, причем высоковольтный трансформатор блока возбуждения дуги соединен с блоком высокого напряжения, управляющий вход которого связан с выходом блока управления возбуждения дуги, в плюсовой шине блока возбуждения дуги установлен датчик тока дуги, выход которого подключен к входу блока управления возбуждения дуги, а выход данного блока управления соединен с обмоткой контактора, который через проволочный резистор соединяет положительную шину с высоковольтным конденсатором и выходной клеммой нейтрода плазмотрона, а пусковые конденсаторы соединены с положительной шиной, а также с шиной отрицательной полярности через зарядный резистор и последовательно соединенные разрядный резистор и диод, причем выход блока управления возбуждения дуги также подключен к управляющей обмотке реле блокировки возбуждения дуги, которое подключено к пульту управления установкой, при этом регулятор тока дуги состоит из вводного блока защиты с клеммами для подключения питающей сети, трехфазного выпрямителя, сглаживающего конденсатора, транзисторного ключа, на выходе которого подключены обратный диод и дроссель, последовательно с которым включены датчик предельного тока и датчик тока аналоговый, а выход аналогового датчика тока подключен к блоку управления регулятором тока, причем управляющий вход транзисторного ключа подключен к выходу двухвходового формирователя, один из входов которого подключен к выходу блока управления регулятором тока, а второй подключен к выходу датчика предельного тока. Пульт газоводяной включает систему подачи плазмообразующего газа, которая состоит из входного коллектора, к которому подсоединены датчик давления и регуляторы расхода, каждый из которых содержит регулирующий клапан с электроприводом, датчик расхода, датчик давления, датчик температуры и вычислительное устройство, причем в одном из клапанов подачи газа установлен пневматический модулятор, а система подвода-отвода охлаждающей жидкости состоит из напорного коллектора, к которому подсоединены датчик температуры, датчик давления и сливной коллектор, к которому подсоединены измерители расхода воды, датчики температуры, пульт газоводяной снабжен информационной системой, состоящей из блока управления газоводяным пультом с вычислительными устройствами каждого из регуляторов расхода газа, измерителями расхода воды, датчиками температуры воды и датчиками давления, при этом блок управления газоводяным пультом содержит связной интерфейс, дисплей и клавиатуру, а его выход подключен к управляющей обмотке реле блокировки газоводяного пульта, которое соединено с пультом управления установкой.The second task is solved in that the installation of automatic control of the plasma torch operation mode, comprising a three-phase rectifier, an arc excitation unit with a high-voltage transformer connected to the cathode and anode of the plasma torch, according to the invention further comprises an arc current regulator, a gas-water console equipped with plasma-forming gas flow regulators with a setting the device of the upper and lower limits of gas flow, flow regulators and water pressure sensors with devices that specify the upper and lower th limits of expenses, as well as the control panel of the installation, while the output terminals of the arc current controller are connected to the output terminals of the arc excitation unit, the output terminals of the excitation block are connected to the corresponding electrodes of the plasma torch, and the control panel of the installation is connected by information buses to the current controller, arc excitation unit, and gas-water remote control, and the high-voltage transformer of the arc excitation unit is connected to the high voltage unit, the control input of which is connected to the output of the control unit arc arc, an arc current sensor is installed in the positive bus of the arc excitation unit, the output of which is connected to the input of the arc excitation control unit, and the output of this control unit is connected to the coil of the contactor, which connects the positive bus to the high-voltage capacitor and the output terminal of the plasma torch neutron through a wire resistor, and starting capacitors are connected to the positive bus, as well as to the bus of negative polarity through a charging resistor and a series-connected discharge resistor and diode, and you One of the arc excitation control unit is also connected to the control winding of the arc excitation blocking relay, which is connected to the control panel of the installation, while the arc current regulator consists of an input protection unit with terminals for connecting the mains, a three-phase rectifier, a smoothing capacitor, a transistor switch, at the output which the reverse diode and inductor are connected in series with which the limit current sensor and the analog current sensor are connected, and the output of the analog current sensor is connected to the control unit current regulator, and the control input of the transistor switch is connected to the output of the two-input driver, one of the inputs of which is connected to the output of the current regulator control unit, and the second is connected to the output of the current limit sensor. The gas-water remote control includes a plasma-forming gas supply system, which consists of an inlet manifold to which a pressure sensor and flow controllers are connected, each of which contains an electric control valve, a flow sensor, a pressure sensor, a temperature sensor, and a computing device, moreover, in one of the supply valves gas, a pneumatic modulator is installed, and the coolant supply and exhaust system consists of a pressure manifold to which a temperature sensor, a pressure sensor and a drain are connected the first collector, to which water flow meters, temperature sensors are connected, the gas-water console is equipped with an information system consisting of a gas-water console control unit with computing devices for each of the gas flow regulators, water flow meters, water temperature sensors and pressure sensors, while the gas-water control unit the remote control contains a connected interface, a display and a keyboard, and its output is connected to the control winding of the gas-water remote control lock relay, which is connected to the remote control lazy installation.

Безопасный пуск плазмотрона и постоянный контроль его работы после пуска обеспечиваются блоком возбуждения дуги. Блок управления в составе блока возбуждения дуги отслеживает наличие напряжения на минусовой шине. Появление напряжения с источника питания служит командой для блока управления возбуждения дуги о начале запуска. Кроме того, по линии связи на пульт управления установкой постоянно передаются данные о текущем состоянии плазмотрона, о напряжениях на катоде и нейтроде.Safe start-up of the plasma torch and constant monitoring of its operation after start-up are provided by the arc excitation unit. The control unit as part of the arc excitation unit monitors the presence of voltage on the negative bus. The appearance of voltage from the power source serves as a command for the control unit of the excitation of the arc about the start of the start. In addition, data on the current state of the plasma torch and on the voltages at the cathode and neutrode are constantly transmitted through the communication line to the control panel of the installation.

При пуске, когда происходит пробой промежутка катод-нейтрод, сопротивление этого промежутка резко снижается и заряженная батарея пусковых конденсаторов разряжается, при этом по мере разряда батареи конденсаторов напряжение на минусовой шине снижается, что приводит к появлению тока через источник питания и дроссель на его выходе. Емкость батареи пусковых конденсаторов подбирают таким образом, чтобы максимальной энергии хватило на поддержание дуги на то время, пока ток в дросселе достигнет достаточного значения. Сопротивление разрядного резистора выбирают таким, чтобы разрядный ток не превышал допустимых пределов.During start-up, when a breakdown of the cathode-neutrode gap occurs, the resistance of this gap decreases sharply and the charged battery of starting capacitors is discharged, while the voltage on the negative bus decreases as the capacitor bank discharges, which leads to the appearance of current through the power source and the inductor at its output. The capacity of the battery of starting capacitors is selected so that the maximum energy is enough to maintain the arc for as long as the current in the inductor reaches a sufficient value. The resistance of the discharge resistor is chosen so that the discharge current does not exceed the permissible limits.

Пульт газоводяной предназначен для подачи плазмообразующих газов в плазмотрон с заданными значениями массового расхода по каждому каналу, а также подвода-отвода охлаждающей воды к теплонагруженным деталям плазмотрона. Блок управления газоводяным пультом по линии связи получает от пульта управления установкой заданные значения массового расхода плазмообразующего газа. Полученные задания блок управления газоводяным пультом передает на блок регуляторов расхода, который обеспечивает регулировку и поддержание заданных значений расхода при изменении входного давления газа, противодавления в канале, температуры газа и других дестабилизирующих факторов. В одном из каналов подачи газа установлен пневматический модулятор, который необходим для уменьшения износа поверхности катода, расширяя зону привязки дуги путем периодического изменения расхода газа (модуляции) по одному из каналов. При этом оптимальные значения параметров модуляции - частота, глубина, форма - обеспечиваются программно в блоке управления газоводяным пультом.The gas-water remote control is intended for supplying plasma-forming gases to the plasma torch with preset values of mass flow rate for each channel, as well as for supplying / discharging cooling water to the heat-loaded parts of the plasma torch. The control unit for the gas-water console through the communication line receives from the control panel of the installation the set values of the mass flow rate of the plasma-forming gas. The gas-water console control unit transmits the received tasks to the flow control unit, which provides for the adjustment and maintenance of the set flow rates when the gas inlet pressure, back pressure in the channel, gas temperature and other destabilizing factors change. A pneumatic modulator is installed in one of the gas supply channels, which is necessary to reduce wear of the cathode surface, expanding the arc attachment zone by periodically changing the gas flow (modulation) along one of the channels. In this case, the optimal values of the modulation parameters - frequency, depth, shape - are provided programmatically in the control unit of the gas-water console.

Подвод воды осуществляют через блок подачи воды, который обеспечивает отключение и подключение подачи воды в каждом канале. Кроме того, в блоке подачи контролируется температура и давление охлаждающей воды на входе в блок. Блок управления газоводяным пультом обеспечивает работу составных частей пульта газоводяного, оперативный контроль их состояния, получает задания с пульта управления установкой и посылает на пульт управления текущие параметры - массовый расход и давление в каждом канале подачи газа, входное давление в коллекторе подачи газа, расход и температуру воды на сливе каждого канала, давление и температуру воды в напорном коллекторе, кроме того, блок управления газоводяным пультом при возникновении аварийной ситуации размыкает контакты реле блокировки газоводяного пульта, что может быть использовано для аварийного отключения источника питания плазмотрона.The water supply is carried out through the water supply unit, which provides disconnection and connection of the water supply in each channel. In addition, the temperature and pressure of the cooling water at the inlet to the block are controlled in the supply unit. The gas-water console control unit ensures the operation of the components of the gas-water console, the operational monitoring of their condition, receives tasks from the installation control panel and sends the current parameters to the control panel - mass flow rate and pressure in each gas supply channel, inlet pressure in the gas supply manifold, flow rate and temperature water at the discharge of each channel, the pressure and temperature of the water in the pressure manifold, in addition, the gas-water control unit in the event of an emergency opens the relay contacts b okirovki gas-console that may be used for emergency shutdown of the plasma torch power supply.

С помощью установки предлагаемый способ реализуют следующим образом.Using the installation, the proposed method is implemented as follows.

Задают верхние и нижние пределы величин рабочего тока плазмотрона, напряжения дуги и напряжения каждого нейтрода с пульта управления установки и дополнительно задают верхние и нижние пределы величин расходов, давлений и температур газов и воды по каждому каналу пульта газоводяного. Если сигналы датчиков находятся в заданных пределах, блок управления газоводяным пультом выдает сигнал на замыкание реле блокировки газоводяного пульта и разрешает работу плазмотрона, а если сигналы по любому каналу выходят за заданные пределы, то на пульт управления установкой подается сигнал на отключение плазмотрона. Стабилизацию тока осуществляют программным методом в блоке управления регулятора тока путем сравнения величин заданного рабочего тока с сигналом аналогового датчика тока. Во время запуска, при быстро изменяющихся значениях тока дуги от нуля до заданного значения, используют максимально допустимую частоту, а после окончания переходных процессов, при достижении заданного значения тока дуги, частота снижается до минимально возможного значения, при этом расширяют зону привязки дуги путем периодического изменения расхода плазмообразующего газа в одном из каналов подачи газа с помощью пневматического модулятора газового пульта. Сигнал, поступающий с аналогового датчика тока на блок управления регулятором тока, непрерывно анализируется в автоматическом режиме, и при появлении режима неустойчивого горения дуги устанавливают максимально допустимую частоту коммутации транзисторного ключа, а после окончания переходных процессов, когда ток дуги достигает заданного значения, частота снижается до минимально возможного значения.The upper and lower limits of the operating plasma torch current, arc voltage, and voltage of each neutrode are set from the control panel of the installation, and the upper and lower limits of the flow rates, pressures, and temperatures of gases and water are set for each channel of the gas-water console. If the sensor signals are within the specified limits, the gas-water console control unit gives a signal to close the gas-water console lock relay and allows the plasma torch to work, and if the signals on any channel are outside the specified limits, a signal to shut down the plasma torch is sent to the installation control panel. The current stabilization is carried out by software in the control unit of the current regulator by comparing the values of the specified operating current with the signal of the analog current sensor. During start-up, at rapidly changing values of the arc current from zero to a given value, the maximum allowable frequency is used, and after the end of transient processes, when the specified value of the arc current is reached, the frequency decreases to the minimum possible value, while expanding the arc reference zone by periodically changing flow rate of plasma-forming gas in one of the gas supply channels using a pneumatic modulator of the gas console. The signal from the analog current sensor to the current regulator control unit is continuously analyzed in automatic mode, and when the mode of unstable arc burning appears, the maximum allowable switching frequency of the transistor switch is set, and after the end of transient processes, when the arc current reaches the set value, the frequency decreases to the lowest possible value.

На чертеже приведена функциональная схема заявляемой установки.The drawing shows a functional diagram of the inventive installation.

Установка энергопитания плазмотрона состоит из регулятора тока дуги 1, блока возбуждения дуги 2, пульта 3 газоводяного и пульта 4 управления установкой.The power supply installation of the plasma torch consists of an arc current regulator 1, an arc excitation unit 2, a gas-water console 3 and a plant control panel 4.

Регулятор тока дуги 1 состоит из вводного блока защиты 5, на вход которого подается питающее трехфазное напряжение. Далее питающее напряжение подается на трехфазный выпрямитель 6, затем выпрямленное постоянное напряжение сглаживается при помощи батареи сглаживающих конденсаторов 7 и подается на транзисторный ключ 8, на выходе которого подключены обратный диод 9 и дроссель 10. Последовательно с дросселем 10 включены датчик предельного тока 11 и датчик тока аналоговый 12. Выход датчика тока 12 подключен к блоку управления регулятором тока 13. Управляющий вход транзисторного ключа 8 подключен к выходу двухвходового формирователя 14, один из входов которого подключен к выходу блока управления регулятором тока 13, а второй вход подключен к выходу датчика предельного тока 11.The current controller of the arc 1 consists of an input protection unit 5, the input of which is supplied with a three-phase supply voltage. Next, the supply voltage is supplied to a three-phase rectifier 6, then the rectified direct voltage is smoothed out using a battery of smoothing capacitors 7 and is supplied to a transistor switch 8, the output of which is connected to a reverse diode 9 and inductor 10. A limit current sensor 11 and a current sensor are connected in series with the inductor 10. analog 12. The output of the current sensor 12 is connected to the control unit of the current regulator 13. The control input of the transistor switch 8 is connected to the output of the two-input driver 14, one of the inputs of which connected to the output of the control unit of the current regulator 13, and the second input is connected to the output of the current limit sensor 11.

Блок возбуждения дуги 2 состоит из высоковольтного трансформатора 15, соединенного с блоком высокого напряжения 16, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления возбуждения дуги 17. В плюсовой шине блока возбуждения установлен датчик тока дуги 18, выход которого подключен ко входу блока управления возбуждения дуги 17. Выход блока управления 17 соединен с контактором 19, который соединяет проволочный резистор 20 с плюсовой шиной. Проволочный резистор 20 соединен с высоковольтным конденсатором 21 и клеммой нейтрода. Батарея пусковых конденсаторов 22 соединена с плюсовой шиной, а также через зарядный резистор 23 и через последовательно соединенные разрядный резистор 24 и диод 25 с минусовой шиной. Выход блока управления 17 подключен к управляющей обмотке реле блокировки 26, которое подключено к блоку управления пульта управления установкой.The arc excitation unit 2 consists of a high-voltage transformer 15 connected to the high voltage unit 16, the control input of which is connected to the output of the arc excitation control unit 17. An arc current sensor 18 is installed in the positive bus of the excitation unit, the output of which is connected to the input of the arc excitation control unit 17 The output of the control unit 17 is connected to a contactor 19, which connects the wire resistor 20 to the positive bus. A wire resistor 20 is connected to a high voltage capacitor 21 and a neutrode terminal. The battery of starting capacitors 22 is connected to the positive bus, as well as through a charging resistor 23 and through a series-connected discharge resistor 24 and a diode 25 with a negative bus. The output of the control unit 17 is connected to the control winding of the blocking relay 26, which is connected to the control unit of the control panel of the installation.

Пульт газоводяной состоит из системы подачи плазмообразующих газов, системы подвода-отвода охлаждающей жидкости и информационной системы. Система подачи плазмообразующих газов состоит из входного коллектора 27, к которому подсоединены датчик давления 28 и регуляторы расхода 29, каждый из которых содержит регулирующий клапан с электроприводом 30, датчик расхода 31, датчик давления 32, датчик температуры 33 и вычислительное устройство 34. В одном из каналов подачи газа установлен пневматический модулятор 35. Система подвода-отвода охлаждающей жидкости состоит из напорного коллектора 36, к которому подсоединены датчик температуры 37, датчик давления 38, а также запорные краны 39, и сливного коллектора 40, к которому подсоединены измерители расхода воды 41 и датчики температуры воды 42. Информационная система состоит из блока управления газоводяным пультом 43, к которому подсоединены вычислительные устройства 34 каждого из регуляторов расхода газа 29, а также измерители расхода воды 41, датчики температуры воды 37 и 42, и датчики давления 28 и 38. Кроме того, блок управления газоводяным пультом содержит связной интерфейс с пультом управления установкой 44, дисплей 45 и клавиатуру 46. Выход блока управления газоводяным пультом 43 подключен к управляющей обмотке реле блокировки 47, подключенного к блоку управления пульта управления установкой.The gas-water remote control consists of a plasma-forming gas supply system, a coolant supply and exhaust system, and an information system. The plasma gas supply system consists of an inlet manifold 27 to which a pressure sensor 28 and flow controllers 29 are connected, each of which contains an electric control valve 30, a flow sensor 31, a pressure sensor 32, a temperature sensor 33, and a computing device 34. In one of a pneumatic modulator 35 is installed in the gas supply channels. The coolant supply / discharge system consists of a pressure manifold 36 to which a temperature sensor 37, a pressure sensor 38, as well as shut-off valves 39 are connected, and a drain about the collector 40, to which water flow meters 41 and water temperature sensors 42 are connected. The information system consists of a gas-water remote control unit 43, to which computing devices 34 of each gas flow regulator 29 are connected, as well as water flow meters 41, water temperature sensors 37 and 42, and pressure sensors 28 and 38. In addition, the gas-water control unit includes a communication interface with the installation control unit 44, a display 45 and a keyboard 46. The output of the gas-water control unit 43 is connected to the control winding of the interlock relay 47 connected to the control unit of the control panel of the installation.

Пульт 4 управления установкой состоит из блока управления 48, к которому подключены дисплей 49, клавиатура 50 и связной интерфейс 51.The installation control panel 4 consists of a control unit 48 to which a display 49, a keyboard 50, and a communication interface 51 are connected.

На входные клеммы регулятора тока дуги 1 подается трехфазное питающее напряжение. Выходные клеммы регулятора тока дуги 1 подключены к входным клеммам блока возбуждения дуги 2. Выходные клеммы блока возбуждения дуги 2 подключены к электродам плазмотрона. Пульт 4 управления установкой связан информационными шинами с регулятором тока дуги 1, блоком возбуждения дуги 2 и пультом 3 газоводяным. Кроме того, контакты реле блокировок 26 и 47 соединены последовательно и подключены к блоку управления 48 пульта управления установкой.A three-phase supply voltage is applied to the input terminals of the arc current regulator 1. The output terminals of the arc current regulator 1 are connected to the input terminals of the arc excitation unit 2. The output terminals of the arc 2 excitation unit are connected to the electrodes of the plasma torch. The installation control panel 4 is connected by information buses to the arc current regulator 1, the arc excitation unit 2 and the gas-water console 3. In addition, the relay contacts of the locks 26 and 47 are connected in series and connected to the control unit 48 of the installation control panel.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Пульт управления установкой 4 содержит дисплей 49 и клавиатуру 50, что позволяет управлять установкой в ручном режиме и контролировать состояние ее составных частей. Кроме того, в состав пульта управления 4 входит связной интерфейс 51, позволяющий включать установку в состав АСУ ТП, и управлять ею дистанционно.The control panel of the installation 4 contains a display 49 and a keyboard 50, which allows you to control the installation in manual mode and monitor the status of its components. In addition, the control panel 4 includes a communication interface 51, which allows you to include the installation in the ACS TP, and control it remotely.

Пульт управления установкой 4 связан с блоком управления регулятора тока 13, блоком управления возбуждения дуги 17 и блоком управления газоводяным пультом 43 при помощи встроенных связных интерфейсов, по которым пульт управления установкой передает команды, и получает ответную информацию от блоков.The control panel of the installation 4 is connected to the control unit of the current regulator 13, the control unit for the excitation of the arc 17 and the control unit of the gas-gas console 43 using the built-in communication interfaces through which the control panel of the installation transmits commands and receives response information from the blocks.

Переменное трехфазное напряжение подается на вводной блок защиты 5, затем - на трехфазный выпрямитель 6. Выпрямленное трехфазным выпрямителем 6 постоянное напряжение дополнительно сглаживается при помощи батареи сглаживающих конденсаторов 7 и подается на транзисторный ключ 8. В управляющей цепи транзисторного ключа 8 установлен формирователь 14, который обеспечивает подачу на вход транзисторного ключа 8 необходимых уровней напряжения для его полного отпирания и запирания. Особенностью формирователя 14 является наличие второго (запирающего) входа, который обеспечивает быстрое запирание транзистора 8 при превышении разрешенного тока, независимо от сигнала на основном входе. Транзисторный ключ 8 работает в импульсном режиме, с чередованием полностью открытого и полностью запертого состояний, что обеспечивает минимальные потери мощности при регулировании тока дуги. Регулирование тока достигается изменением скважности импульсов - соотношения времени открытого и запертого состояния ключа. Обратный диод 9 и дроссель 10 обеспечивают непрерывность протекания тока в нагрузке (дуге), при импульсном характере работы транзисторного ключа 8. При открытом состоянии ключа 8 обратный диод 9 заперт, ток дуги проходит через дроссель 10, накапливая в нем энергию магнитного поля. При запирании транзисторного ключа 8 в дросселе 10 возникает эдс самоиндукции, и накопленная магнитная энергия передается в нагрузку. При этом обратный диод 9 отпирается, и через него проходит ток дуги. Последовательно с нагрузкой в минусовой шине включен датчик предельного тока 11, который обеспечивает безопасную работу транзистора, быстро запирая формирователь 14 при превышении тока выше предельно допустимого. Таким образом, обеспечивается дополнительная безинерционная защита транзисторного ключа 8, которая необходима при переходных процессах при пуске плазмотрона, или при неустойчивом характере горения дуги. Датчик тока аналоговый 12 выдает сигнал, пропорциональный текущему значению тока, который сравнивается в блоке управления регулятора тока 13 с заданным значением тока, полученным с пульта управления установкой 4. Разность между заданным и текущим значениями является управляющим параметром для широтно-импульсного модулятора, входящего в состав блока управления регулятора тока 13. При этом скважность импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора изменяется таким образом, чтобы текущее значение тока стало равным заданному. Таким образом обеспечивается регулировка и стабилизация заданного значения тока.An alternating three-phase voltage is supplied to the input protection unit 5, then to the three-phase rectifier 6. The direct voltage rectified by the three-phase rectifier 6 is additionally smoothed using a battery of smoothing capacitors 7 and supplied to the transistor switch 8. A driver 14 is installed in the control circuit of the transistor switch 8, which provides supply to the input of the transistor switch 8 of the necessary voltage levels for its complete unlocking and locking. A feature of the shaper 14 is the presence of a second (locking) input, which provides a quick shutdown of the transistor 8 when the permitted current is exceeded, regardless of the signal at the main input. Transistor switch 8 operates in a pulsed mode, with alternating fully open and completely locked states, which ensures minimal power loss when regulating the arc current. Current regulation is achieved by changing the duty cycle of the pulses - the ratio of the time of the open and locked state of the key. The reverse diode 9 and inductor 10 ensure the continuity of the current flow in the load (arc), with the pulse nature of the transistor switch 8. When the key 8 is open, the reverse diode 9 is locked, the arc current passes through the inductor 10, accumulating magnetic field energy in it. When the transistor switch 8 is locked in the inductor 10, the self-induction emf occurs, and the accumulated magnetic energy is transferred to the load. In this case, the reverse diode 9 is unlocked, and the arc current passes through it. In series with the load in the negative bus, the limit current sensor 11 is turned on, which ensures the safe operation of the transistor, quickly locking the shaper 14 when the current exceeds the maximum permissible value. Thus, additional inertialess protection of the transistor switch 8 is provided, which is necessary during transients during the start of the plasma torch, or with an unstable character of arc burning. Analog current sensor 12 generates a signal proportional to the current value of the current, which is compared in the control unit of the current regulator 13 with the set current value obtained from the control panel of the installation 4. The difference between the set and current values is the control parameter for the pulse-width modulator, which is part of the control unit of the current regulator 13. In this case, the duty cycle of the pulses at the output of the pulse-width modulator is changed so that the current value of the current becomes equal to the specified value. This ensures the adjustment and stabilization of the set current value.

Частота работы широтно-импульсного модулятора не постоянная. Для обеспечения максимальной устойчивости цепи обратной связи регулятора тока необходимо частоту переключения транзисторного ключа повышать. Но при увеличении частоты возрастают динамические потери в транзисторном ключе, что приводит к его повышенному нагреву, снижению надежности регулятора тока, и снижению кпд установки в целом. Поэтому частота выбирается блоком управления регулятора тока адаптивно, в зависимости от условий работы регулятора тока. При запуске, когда значение тока дуги быстро изменяется от нуля до заданного значения, для более точной отработки тока используется максимально допустимая частота. После окончания переходных процессов, когда ток дуги достигает заданного значения, частота, с целью снижения динамических потерь в транзисторе, снижается до минимально возможного значения. Минимальное значение частоты определяется допустимой амплитудой пульсаций тока и индуктивностью дросселя. Кроме того, блок управления регулятора тока 13 постоянно анализирует сигнал с выхода датчика тока аналогового 12, и при возникновении неустойчивого режима горения дуги кратковременно повышает частоту. Выходные клеммы регулятора тока 1 соединяются кабелями с блоком возбуждения дуги 2. Первичная обмотка повышающего высоковольтного трансформатора 15 подключена к блоку высокого напряжения 16. Вторичная (повышающая) обмотка трансформатора 15 включена последовательно в минусовой шине. Для того чтобы высоковольтный пробой возник в зазоре между катодом и нейтродом плазмотрона, в схеме установлен блокировочный высоковольтный конденсатор 21.The frequency of the pulse-width modulator is not constant. To ensure maximum stability of the feedback loop of the current regulator, it is necessary to increase the switching frequency of the transistor switch. But with an increase in frequency, dynamic losses in the transistor key increase, which leads to its increased heating, a decrease in the reliability of the current regulator, and a decrease in the efficiency of the installation as a whole. Therefore, the frequency is selected adaptively by the control unit of the current regulator, depending on the operating conditions of the current regulator. At start-up, when the value of the arc current rapidly changes from zero to the set value, the maximum allowable frequency is used for more accurate current processing. After the end of transient processes, when the arc current reaches a preset value, the frequency, in order to reduce the dynamic losses in the transistor, is reduced to the minimum possible value. The minimum value of the frequency is determined by the permissible amplitude of the ripple current and the inductance of the inductor. In addition, the control unit of the current regulator 13 constantly analyzes the signal from the output of the analog current sensor 12, and when an unstable mode of arc burning occurs, it briefly increases the frequency. The output terminals of the current regulator 1 are connected by cables to the arc excitation unit 2. The primary winding of the step-up high-voltage transformer 15 is connected to the high voltage unit 16. The secondary (step-up) winding of the transformer 15 is connected in series in the negative bus. In order for a high-voltage breakdown to occur in the gap between the cathode and the plasma torch neutrode, a blocking high-voltage capacitor 21 is installed in the circuit.

Блок управления возбуждения дуги 17 отслеживает наличие напряжения на минусовой шине. Появление напряжения с источника питания служит командой для блока управления возбуждения дуги 17 о начале запуска. Для этого вначале блок управления 17 замыкает контакты контактора 19, и затем подает команду на блок высокого напряжения 16. При этом блок высокого напряжения 16 подает импульс на первичную обмотку трансформатора 15, на вторичной обмотке возникает высоковольтный импульс, который прикладывается к катоду, и через высоковольтный конденсатор 21 - к нейтроду, и происходит пробой межэлектродного промежутка катод-нейтрод. Создаются условия для возникновения дуги, и ток дуги проходит по цепи: шина (+), контактор 19, резистор 20, нейтрод, дуга между нейтродом и катодом, катод, вторичная обмотка трансформатора 15, шина (-).The arc excitation control unit 17 monitors the presence of voltage on the negative rail. The appearance of voltage from the power source serves as a command for the control unit of the excitation of the arc 17 about the start of the start. To do this, first, the control unit 17 closes the contacts of the contactor 19, and then sends a command to the high voltage unit 16. In this case, the high voltage unit 16 provides a pulse to the primary winding of the transformer 15, a high-voltage pulse appears on the secondary winding, which is applied to the cathode, and through the high-voltage capacitor 21 - to the neutrode, and a breakdown of the interelectrode gap of the cathode-neutrode occurs. Conditions are created for the appearance of an arc, and the arc current passes through the circuit: bus (+), contactor 19, resistor 20, neutrode, arc between the neutrode and cathode, cathode, secondary winding of transformer 15, bus (-).

Через некоторое время дуга перемещается с нейтрода на анод. При этом в цепи анода появляется ток, который регистрируется датчиком тока 18. Блок управления возбуждения дуги 17 постоянно отслеживает сигнал с выхода датчика тока 18, и как только ток анода появляется, размыкаются контакты контактора 19. На этом режим пуска завершается.After some time, the arc moves from the neutrode to the anode. At the same time, a current appears in the anode circuit, which is detected by the current sensor 18. The arc excitation control unit 17 constantly monitors the signal from the output of the current sensor 18, and as soon as the anode current appears, the contacts of the contactor 19 open. This starts the start mode.

Дуга при запуске должна перейти с нейтрода на анод достаточно быстро. Это время контролируется блоком управления возбуждения дуги 17. Если оно превышает допустимое значение, и дуга за это время не достигла анода - нейтрод может разрушиться, пуск считается неудавшимся, блок управления возбуждения дуги принудительно размыкает контактор 19. После этого происходит переход на режим повторного запуска.The arc at startup should move from the neutrode to the anode quickly enough. This time is controlled by the arc excitation control unit 17. If it exceeds the permissible value, and the arc has not reached the anode during this time, the neutrode may be destroyed, the start-up is considered to be unsuccessful, the arc excitation control unit forcibly opens contactor 19. After this, the mode switches to restart mode.

Количество следующих подряд повторных запусков контролируется блоком управления возбуждения дуги. Если оно превышает допустимое значение, то это означает или неисправность самого плазмотрона, или неправильно установленный режим подачи плазмообразующего газа. При этом блок управления возбуждения дуги прекращает дальнейшие попытки запуска, и переходит в режим аварийного останова.The number of subsequent consecutive starts is controlled by the arc excitation control unit. If it exceeds the permissible value, this means either a malfunction of the plasma torch itself, or an incorrectly established mode of supply of plasma-forming gas. In this case, the arc excitation control unit stops further attempts to start, and enters the emergency stop mode.

После того, как запуск прошел удачно, блок управления возбуждения дуги контролирует наличие тока дуги в цепи анода при помощи датчика тока 18 и напряжение на катоде и нейтроде. Если сигнал на выходе датчика тока 18 отсутствует, а напряжение на катоде есть, значит произошел срыв дуги, и требуется переход на режим повторного запуска. Если тока дуги нет, и напряжения на катоде тоже нет - значит источник питания отключен, и блок возбуждения дуги переходит в режим ожидания.After the launch was successful, the arc excitation control unit monitors the presence of the arc current in the anode circuit using the current sensor 18 and the voltage at the cathode and neutrode. If there is no signal at the output of the current sensor 18, but there is voltage at the cathode, then the arc has failed, and a transition to the restart mode is required. If there is no arc current, and there is no voltage at the cathode either, then the power source is turned off, and the arc excitation unit goes into standby mode.

Во время нормальной работы плазмотрона дуга должна гореть только между катодом и анодом, не касаясь нейтрода. Напряжение на нейтроде зависит от типа плазмотрона и режима его работы. Сопротивление промежутков катод-нейтрод и нейтрод-анод велико, поэтому напряжение на нейтроде принимает значение, близкое к половине напряжения между анодом и катодом. Если по каким-либо причинам дуга начинает гореть в промежутке между нейтродом и соседним электродом, сопротивление этого промежутка резко уменьшается, и напряжение на нейтроде становится близким к напряжению этого электрода. Поэтому важное значение имеет разность напряжений между соседними электродами, например катод-нейтрод, или нейтрод-анод. Если эта разность уменьшается до некоторой величины, это означает, что произошел пробой этого промежутка. Блок управления возбуждения дуги 17 отслеживает длительность и частоту возникновения такой ситуации. Если длительность превышает допустимое значение, происходит переход в режим аварийного останова.During normal operation of the plasma torch, the arc should burn only between the cathode and the anode, without touching the neutrode. The voltage at the neutrode depends on the type of plasma torch and its mode of operation. The resistance of the gaps between the cathode-neutrode and the neutrode-anode is large, therefore, the voltage at the neutrode takes a value close to half the voltage between the anode and cathode. If for some reason the arc begins to burn in the gap between the neutrode and the adjacent electrode, the resistance of this gap decreases sharply, and the voltage at the neutrode becomes close to the voltage of this electrode. Therefore, the voltage difference between adjacent electrodes, for example, a cathode-neutrode or a neutrode-anode, is important. If this difference decreases to a certain value, this means that a breakdown of this interval has occurred. The control unit of the excitation of the arc 17 monitors the duration and frequency of occurrence of such a situation. If the duration exceeds the permissible value, a transition to emergency stop mode occurs.

Аварийный останов производится размыканием контактов реле блокировки возбуждения дуги 26, по команде с блока управления возбуждения дуги. Размыкание контактов реле 26 отслеживается пультом управления установкой 4, и может быть использовано для аварийного отключения источника питания плазмотрона. Кроме того, блок управления возбуждения дуги 17 по линии связи передает на пульт управления установкой 4 текстовую информацию о причине аварийного останова, что облегчает быстрое устранение аварийной ситуации.Emergency stop is made by opening the contacts of the relay for blocking the excitation of the arc 26, on command from the control unit of the excitation of the arc. The opening of the contacts of the relay 26 is monitored by the control unit 4, and can be used for emergency shutdown of the power source of the plasma torch. In addition, the control unit of the excitation of the arc 17 through the communication line transmits to the control panel of the installation 4 text information about the cause of the emergency stop, which facilitates the quick elimination of the emergency.

Схема позволяет запускать плазмотрон, не требуя дополнительной пусковой коммутации в цепях дросселя. Дроссель на выходе источника питания необходим для сглаживания пульсаций тока и для повышения устойчивости горения дуги. При увеличении индуктивности дросселя качество питания дуги улучшается. Но при этом возрастают проблемы при запуске. Дроссель с большой индуктивностью препятствует быстрому нарастанию тока дуги. А длительность искры при поджиге очень мала, поэтому ток в дросселе за такое короткое время не успевает достичь значений, достаточных для устойчивого горения, и дуга гаснет.The circuit allows you to start the plasma torch, without requiring additional starting switching in the throttle circuit. The inductor at the output of the power source is necessary to smooth current ripples and to increase the stability of arc burning. As the inductance of the inductor increases, the power quality of the arc improves. But at the same time, startup problems increase. A choke with high inductance prevents the rapid increase of the arc current. And the duration of the spark during ignition is very small, so the current in the inductor in such a short time does not have time to reach values sufficient for stable combustion, and the arc goes out.

В предложенной схеме блока возбуждения дуги установлена батарея пусковых конденсаторов 22, в которой накапливается энергия, достаточная для развития и поддержания дуги на время пуска. При подаче питающего напряжения на входные клеммы батарея пусковых конденсаторов заряжается через зарядный резистор 23 до напряжения питания. При пуске, когда происходит пробой промежутка катод-нейтрод, сопротивление этого промежутка резко снижается, и заряженная батарея пусковых конденсаторов разряжается по цепи: обкладка (+), контактор 19, резистор 20, нейтрод, промежуток нейтрод-катод, катод, вторичная обмотка трансформатора 15, диод 25, разрядный резистор 24, обкладка (-). При этом, по мере разряда батареи пусковых конденсаторов 22, напряжение на минусовой шине снижается, что приводит к появлению тока через источник питания и дроссель на его выходе. Емкость батареи пусковых конденсаторов 22 зависит от индуктивности дросселя и подбирается таким образом, чтобы накопленной энергии хватило на поддержание дуги на то время, пока ток в дросселе достигнет достаточного значения. Сопротивление разрядного резистора 24 выбирается таким, чтобы разрядный ток не превышал допустимых пределов. Диод 25 нужен для того, чтобы после запуска напряжение дуги не шунтировалось батареей пусковых конденсаторов 22 через низкоомный проволочный резистор 24. Такая схема обеспечивает надежный запуск и не требует дополнительной настройки цепей управления.In the proposed circuit of the arc excitation unit, a starting capacitor bank 22 is installed, in which enough energy is accumulated to develop and maintain the arc for the duration of the start-up. When applying a supply voltage to the input terminals, the starting capacitor bank is charged through the charging resistor 23 to the supply voltage. During start-up, when a breakdown of the cathode-neutrode gap occurs, the resistance of this gap decreases sharply, and the charged battery of the starting capacitors is discharged along the circuit: lining (+), contactor 19, resistor 20, neutrode, neutron-cathode gap, cathode, transformer secondary winding 15 , diode 25, bit resistor 24, plate (-). In this case, as the starting capacitor bank 22 discharges, the voltage on the negative bus decreases, which leads to the appearance of current through the power source and the inductor at its output. The battery capacity of the starting capacitors 22 depends on the inductance of the inductor and is selected so that the accumulated energy is sufficient to maintain the arc while the current in the inductor reaches a sufficient value. The resistance of the discharge resistor 24 is selected so that the discharge current does not exceed the permissible limits. Diode 25 is needed so that after starting the arc voltage is not shunted by the battery of starting capacitors 22 through a low-resistance wire resistor 24. This circuit provides reliable start-up and does not require additional control circuit settings.

Блок управления газоводяного пульта 43 при помощи связного интерфейса 44 получает с пульта управления установкой 4 заданные значения расхода плазмообразующего газа, а также заданные верхние и нижние пределы величин расходов, давлений и температур газов и воды по каждому каналу пульта газоводяного. Полученные задания блок управления газоводяного пульта передает на соответствующие регуляторы расхода 29 с вычислительными устройствами 34. Вычислительное устройство 34 регулятора расхода управляет регулирующим клапаном 30, изменяя текущее значение расхода в большую или меньшую сторону. При этом поток газа проходит через датчик расхода 31, выходной сигнал которого поступает на вычислительное устройство 34. Кроме того, на вычислительное устройство 34 поступают сигналы от датчика температуры 33 и датчика давления 32. По значениям температуры и давления газа вычислительное устройство 34 корректирует показания датчика расхода 31, получая в результате текущее значение массового расхода. Далее вычисленное текущее значение расхода сравнивается с заданным и, если разность превышает допустимую погрешность, вырабатывается управляющий сигнал для регулирующего клапана, который закрывается или открывается на величину, достаточную для обеспечения заданного расхода. Текущее значение массового расхода и давления в каждом канале передается на блок управления газоводяным пультом 43. Блок управления газоводяным пультом сравнивает текущие значения расходов и температур по каждому каналу с заданными предельными значениями и, если сигналы датчиков находятся в заданных пределах, блок управления газоводяным пультом выдает сигнал на замыкание реле блокировки и разрешает работу плазмотрона.The control unit for the gas-water console 43 using the communication interface 44 receives the set values of the flow rate of the plasma-forming gas from the control panel of the installation 4, as well as the specified upper and lower limits for the flow rates, pressures and temperatures of the gases and water for each channel of the gas-water console. The control unit of the gas-water console transmits the received tasks to the corresponding flow controllers 29 with computing devices 34. The computing device 34 of the flow control device controls the control valve 30, changing the current value of the flow up or down. When this gas flow passes through the flow sensor 31, the output signal of which is supplied to the computing device 34. In addition, the computing device 34 receives signals from the temperature sensor 33 and the pressure sensor 32. Based on the values of temperature and gas pressure, the computing device 34 corrects the readings of the flow sensor 31, resulting in a current mass flow rate. Then, the calculated current value of the flow is compared with the set one and, if the difference exceeds the permissible error, a control signal is generated for the control valve, which closes or opens by an amount sufficient to ensure a given flow. The current value of the mass flow rate and pressure in each channel is transmitted to the gas-water console control unit 43. The gas-water console control unit compares the current values of flow and temperature for each channel with the specified limit values and, if the sensor signals are within the specified limits, the gas-water console control unit gives a signal to lock the relay lock and allows the operation of the plasma torch.

Особенностью схемы является то, что в одном из каналов подачи газа установлен пневматический модулятор 35, который управляется блоком управления газоводяным пультом 43. Модулятор 35 необходим для уменьшения износа поверхности катода, расширяя зону привязки дуги путем периодического изменения расхода газа (модуляции) по одному из каналов. При этом оптимальные значения параметров модуляции - частота, глубина, форма - обеспечиваются программно в блоке управления газоводяным пультом 43.A feature of the circuit is that in one of the gas supply channels a pneumatic modulator 35 is installed, which is controlled by the control unit of the gas-water console 43. Modulator 35 is necessary to reduce cathode surface wear, expanding the arc attachment zone by periodically changing the gas flow (modulation) along one of the channels . In this case, the optimal values of the modulation parameters — frequency, depth, shape — are provided programmatically in the control unit for the gas-water console 43.

Подвод воды осуществлен через напорный коллектор 36, на выходе из которого установлены запорные краны 39, которые обеспечивают отключение и подключение подачи воды в каждом канале. Далее охлаждающая вода, пройдя через рубашку охлаждения плазмотрона, попадает в сливной коллектор 40, предварительно проходя через измерители расхода воды 41. Кроме того, датчики 42 контролируют температуру воды на выходе каждого канала. Выходные сигналы с измерителей расхода воды 41 и датчиков температуры сливной воды 42 поступают на блок управления газоводяным пультом 43. Кроме того, на напорном коллекторе установлены датчик температуры входной воды 37 и датчик давления входной воды 38, выходные сигналы которых также поступают на блок управления газоводяным пультом.Water was supplied through a pressure manifold 36, at the outlet of which shut-off valves 39 were installed, which provide for switching off and connecting the water supply in each channel. Further, the cooling water, passing through the cooling jacket of the plasma torch, enters the drain manifold 40, after passing through the flow meters 41. In addition, the sensors 42 monitor the temperature of the water at the outlet of each channel. The output signals from the flow meters 41 and the temperature sensors of the drain water 42 are supplied to the control unit for the gas-water remote control 43. In addition, the inlet manifold is equipped with an input water temperature sensor 37 and an input water pressure sensor 38, the output signals of which are also supplied to the gas-water remote control unit .

Блок управления газоводяным пультом обеспечивает работу составных частей пульта газоводяного, оперативный контроль их состояния, при помощи связного интерфейса 44 получает задания с внешнего пульта управления установкой и посылает на пульт управления установкой текущие параметры - массовый расход и давление в каждом канале подачи газа, входное давление в коллекторе подачи газа 27, расход и температуру воды на сливе каждого канала, давление и температуру воды в напорном коллекторе. Кроме того, блок управления газоводяным пультом при помощи размыкания контакторов реле блокировки газоводяного пульта 47 может осуществлять аварийный останов плазмотрона или блокировку запуска, если возникает аварийная ситуация. К числу аварийных ситуаций относятся, например, - отсутствие или недостаточное значение расхода воды, температура воды на входе превышает допустимое значение, расход газа отличается от заданного более допустимого значения и т.п. Кроме того, блок управления газоводяного пульта 43 передает на пульт управления 4 установки текстовую информацию о причине срабатывания блокировки, что облегчает быстрое устранение аварийной ситуации.The gas-water remote control unit ensures the operation of the gas-water remote control components, their status is monitored, using the communication interface 44 receives tasks from the external installation control panel and sends the current parameters to the installation control panel - mass flow rate and pressure in each gas supply channel, inlet pressure a gas supply manifold 27, a flow rate and a water temperature at the discharge of each channel, a pressure and a water temperature in a pressure head manifold. In addition, the control unit of the gas-water console by opening the contactors of the relay blocking the gas-water console 47 can carry out an emergency stop of the plasma torch or a start lock if an emergency occurs. Among the emergency situations are, for example, - the absence or insufficient value of the water flow rate, the inlet water temperature exceeds the permissible value, the gas flow rate differs from the set more acceptable value, etc. In addition, the control unit of the gas-water console 43 transmits to the control panel 4 of the installation text information about the cause of the interlock, which facilitates the quick elimination of an emergency.

Наличие дисплея 45 и клавиатуры 46 позволяет управлять пультом газоводяным и контролировать его состояние в автоматическом и ручном режиме. Это позволяет предотвратить аварийную ситуацию в случаях повреждения линии связи с пультом управления установкой, что повышает надежность всей системы питания плазмотрона в целом.The presence of the display 45 and the keyboard 46 allows you to control the gas-water remote control and monitor its status in automatic and manual mode. This helps to prevent an emergency in case of damage to the communication line with the control panel of the installation, which increases the reliability of the entire plasma torch power supply system as a whole.

В состав установки входит регулятор тока дуги, блок возбуждения дуги, пульт газоводяной, пульт управления установкой и плазмотрон.The structure of the installation includes an arc current regulator, an arc excitation unit, a gas-water console, a control panel of the installation, and a plasma torch.

Из карты рабочих режимов плазмотрона выбираем его вольтамперную характеристику, соответствующую заданной мощности, например W_ПЛ=350 кВт. Исходя из этого U_ДУГИ=1000 В±25%, I_ДУГИ=350 А±25%.From the map of the operating modes of the plasma torch, select its current-voltage characteristic corresponding to a given power, for example, W _PL = 350 kW. Based on this, U _ARC = 1000 V ± 25%, I _ARC = 350 A ± 25%.

Таким параметрам дуги по вольтамперным характеристикам соответствуют следующие расходы газов через каналы плазмотрона:According to the current-voltage characteristics, the following gas flows through the plasma torch channels correspond to such arc parameters:

воздух, г/с: катод - 7, катод-нейтрод - 25, нейтрод-анод - 6;air, g / s: cathode - 7, cathode-neutrode - 25, neutrode-anode - 6;

природный газ, г/с: нейтрод - 6;natural gas, g / s: neutrode - 6;

расход воды, л/мин: катод - 20, нейтрод-анод - 20.water consumption, l / min: cathode - 20, neutron-anode - 20.

С пульта управления установки задаем верхние и нижние пределы величин тока разряда:From the control panel of the installation, we set the upper and lower limits of the discharge current:

I_ВEPX=437 А; I_НИЖН=262 A; U_ВEPX=1250 В; U_НИЖН=750 В.I _BEPX = 437 A; I _LOWER = 262 A; U _ВEPX = 1250 V; U _LOWER = 750 V.

Расход газов, г/с: катод - 7-5; катод-нейтрод - 20-30;Gas consumption, g / s: cathode - 7-5; cathode-neutrode - 20-30;

нейтрод-анод - 5-8; нейтрод - 6-16.neutrode anode - 5-8; the neutrode is 6-16.

Расход воды, л/мин: катод - 18-25; нейтрод-анод - 15-22.Water consumption, l / min: cathode - 18-25; neutrode anode - 15-22.

Напряжение на нейтроде для устойчивой работы плазмотрона должноNeutrode voltage for stable operation of the plasma torch should

составлять: U_BEPX=600 В; U_НИЖН=500 В.be: U _BEPX = 600 V; U _LOWER = 500 V.

Давления, МПа: входное давление воздуха P_ВЕРХ=0,75; Р_НИЖН=0,45;Pressure, MPa: inlet air pressure P _UP = 0.75; P _LOWER = 0.45;

давление газа Р_{ГАЗА ВЕРХ}=0,25; Р_{ГАЗА НИЖН}=0,15;gas pressure P _{GAS UP} = 0.25; P _{GAS LOWER} = 0.15;

входное давление воды Р_{ВОДЫ ВЕРХ}=1,0; Р_{ВОДЫ НИЖН}=0,6.inlet water pressure P _{WATER UP} = 1,0; _WATER P _LOWER = 0.6.

Вводим значения наружных параметров атмосферы, например Р_АТМ=0,09 МПа; температура Т_АТМ=25°С=298 К.Enter the values of the external parameters of the atmosphere, for example, P _ATM = 0.09 MPa; temperature Т _ATM = 25 ° С = 298 K.

Вводим предельные значения давлений и температур в каналах пульта газоводяного:We introduce the limiting values of pressures and temperatures in the channels of the gas-water console:

давления, МПа: катод - Р_{ВЕРХ КАТ}=3,5; Р_{НИЖН КАТ}=2;pressure, MPa: cathode - R _{TOP CAT} = 3.5; P _{LOWER CAT} = 2;

катод-нейтрод - Р_{ВЕРХ КАТ НЕЙТР}=4; Р_{НИЖН КАТ НЕЙТР}=3;cathode-neutrode - P _{TOP CAT NEUTR} = 4; P _{LOWER CAT NEUTR} = 3;

нейтрод-анод - Р_{ВЕРХ НЕЙТР АНОД}=3; Р_{НИЖН НЕЙТР АНОД}=2.neutrode anode - P _{TOP NEUTR ANODE} = 3; P _{LOWER NEUTR ANODE} = 2.

температура, °С: катод - Т_{ВЕРХ КАТОД}=45;temperature, ° С: cathode - T _{TOP CATHOD} = 45;

катод-нейтрод - Т_{ВЕРХ КАТ НЕЙТР}=40;cathode-neutrode - T _{TOP CAT NEUTR} = 40;

нейтрод-анод - Т_{ВЕРХ НЕЙТР АНОД}=40.neutrode anode - T _{TOP NEUTR ANODE} = 40.

При вводе всех параметров предыдущие величины не обнуляются. Запуск плазмотрона осуществляется нажатием кнопки «ПУСК». В случае успешной настройки плазмотрон выходит на нормальный режим работы с мощностью: W_ПЛ=350±87 кВт.When you enter all the parameters, the previous values are not reset. The plasmatron is launched by pressing the "START" button. In case of successful adjustment, the plasma torch enters normal operation with power: W _PL = 350 ± 87 kW.

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку группа образует единый изобретательский замысел, причем один из заявленных объектов группы - способ автоматического регулирования режимом работы плазмотрона предназначен для использования в другом заявленном объекте группы - установке, при этом оба объекта направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата и могут быть использованы лишь совместно.The claimed group of inventions meets the requirement of unity of invention, since the group forms a single inventive concept, moreover, one of the claimed objects of the group — a method for automatically controlling the plasma torch operating mode — is intended for use in another declared object of the group — the installation, while both objects are aimed at solving the same tasks with obtaining a single technical result and can only be used together.

Claims

1. A method for automatically controlling the plasma torch operating mode, in which a constant voltage source is periodically connected to the plasmatron using a transistor switch, the average voltage and current in the plasmatron being controlled by changing the duty cycle of the pulses, and the continuous current in the plasmatron is maintained by installing a choke in the circuit , which stores energy in the key conduction interval, and during a pause transfers energy through a reverse diode to a plasma torch, characterized in that it sets the top the lower and lower limits of the values of the operating current of the plasma torch, arc voltage and voltage of each neutrode from the control panel of the installation and additionally set the upper and lower limits of the flow rates, pressures and temperatures of gases and water for each channel of the gas-water console, while if the sensor signals are in the specified limits, the control unit of the gas-water console gives a signal to close the blocking relay and allows the plasma torch to work, if the signals on any channel are outside the specified limits, then from the control panel a signal is turned off to turn off the plasma torch, and current stabilization is carried out by software in the control unit of the current regulator, by comparing the values of the specified operating current with the signal of the analog current sensor, and during startup, at rapidly changing values of the arc current from zero to the set value, the maximum allowable frequency is used , and after the end of transient processes, when the specified value of the arc current is reached, the frequency decreases to the minimum possible value, while expanding the zone of arc binding by period changes in the flow rate of plasma-forming gas in one of the gas supply channels using a pneumatic modulator of the gas console, while the signal from the analog current sensor to the current controller control unit is continuously analyzed in automatic mode and, if an unstable arc burning occurs, the maximum permissible frequency is set switching the transistor switch, and after the end of the transient, when the arc current reaches the set value, the frequency decreases to the minimum possible value.

2. Installation of automatic control of the plasma torch operating mode, comprising a three-phase rectifier, an arc excitation unit with a high-voltage transformer connected to the cathode and anode of the plasma torch, characterized in that the installation further comprises an arc current regulator, a gas-water console, equipped with plasma-forming gas flow controllers with a master device of the upper and lower limits of gas flow, flow regulators and water pressure sensors with devices that specify the upper and lower limits of flow, as well as the remote control the installation, while the output terminals of the arc current regulator are connected to the output terminals of the arc excitation unit, the output terminals of the excitation block are connected to the corresponding electrodes of the plasma torch, and the installation control panel is connected by information buses to the current regulator, the arc excitation unit, and the gas-water console, and the high-voltage transformer of the unit the excitation of the arc is connected to the high voltage unit, the control input of which is connected to the output of the control unit of the excitation of the arc in the positive bus unit arc current sensor, an arc current sensor is installed, the output of which is connected to the input of the arc excitation control unit, and the output of this control unit is connected to the coil of the contactor, which through the wire resistor connects the positive bus to the high-voltage capacitor and the output terminal of the plasma torch neutron, and the starting capacitors are connected to the positive bus and also with a bus of negative polarity through a charging resistor and a series-connected discharge resistor and diode, and the output of the excitation control unit the arc is also connected to the control winding of the excitation blocking relay of the arc, which is connected to the control panel of the installation.

3. The installation according to claim 1, characterized in that the arc current regulator consists of an input protection block with terminals for connecting the mains, a three-phase rectifier, a smoothing capacitor, a transistor switch, the output of which is connected to a reverse diode and a choke, in series with which a sensor is connected the limit current and the current sensor are analog, and the output of the analog current sensor is connected to the control unit of the current regulator, and the control input of the transistor switch is connected to the output of the two-input driver, one of the inputs which is connected to the output of the current regulator control unit, and the second is connected to the output of the current limit sensor.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the gas-water console includes a plasma gas supply system, which consists of an inlet manifold to which a pressure sensor and flow controllers are connected, each of which contains an electric control valve, a flow sensor, a pressure sensor, a temperature sensor and a computing device, moreover, in one of the gas supply valves a pneumatic modulator is installed, and the coolant supply and exhaust system consists of a pressure manifold to which a sensor is connected temperature infrared, a pressure sensor and a drain manifold to which water flow meters, temperature sensors are connected, the gas-water console is equipped with an information system consisting of a gas-water console control unit with computing devices for each of the gas flow regulators, water flow meters, water temperature sensors, and pressure sensors while the gas-water remote control unit contains a connected interface, a display and a keyboard, and its output is connected to the control winding of the gas-water-lock interlock relay lta, which is connected with the installation of a remote control.