SU789446A1 - Устройство дл управлени электрической мощностью стеклоплавильного сосуда - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТЬЮ СТЕКЛОПЛАВИЛЬНОГО СОСУДА Изобрехение относитс  к произвоД ству стекловолокна и, в частности, к устройству дл  управлени  электрической мощностью стеклоплавильного сосуда путем программного управ лени  электрической мощностью и может быть использовано на заводах сте ловолокна. Известно устройство дл  управлени  электрической мощностью стеклоплавильного сосуда, содержащее регул тор температуры, элемент сравнени  блок управлени  тиристорами, дополни тельный источник питани  и програм мно-логический блок .fll. Недостатком этого устройства  вл етс  невысокое качество регулировани , обусловленное невысокой надежностью и низким быстродействием Известно также устройство дл  управлени  электрической мощностью стеклоплавильного сосуда, содержаще генератор, делитель частоты, первый триггер, блок питани , первый элеме задержки, усилитель, ключ и блок уп . равлени  Г2 Недостатком этого устройства  вл етс  невозможность защиты устройства , в частности стеклоплавильного сосуда,от действи  помех и, как следствие , невысока  продолжительность срока службы стеклоплавильного сосуда. Цель изобретени  - повышение точности управлени . Эта цель достигаетс  тем, что устройство дл  управлени  электрической мощностью стеклоплавильного сосуда , содержащее генератор, делитель частоты, первый триггер, блок питани , первый элемент задержки, усилитель , ключ и блок управлени , снабжено преобразователем, логическими элементами И и ИЛИ, регул тором, выключателем , трансформатором, двум  интеграторами, трем  компараторами-, вторым и третьим элементом задержки , коммутатором, вторым, третьим, четвертым, п тым, шестым и седьмым триггерами и датчиком температуры, установленным на стеклоплавильном сосуде, причем блок питани  через пог следовательно соединенные выключатель и блок управлени  подключен к трансформатору , который подключен к токопроводам стеклоплавильного сосуда и ко входам преобразовател , выход которого подключен к одному из входов коммутатора и ко входу первого элемента задержки, выход которого соединен с одним входом ключа, генератор подключен через последовательно соединенные делитель частоты, первый триггер к другому входу коммутатора, выход которого подключен ко входам первого и второго интеграторов, выходы которых соединены со входами усилител , выход которого соединен через первый компаратор к другому входу ключа, выход которого подключен к одним входам второго, третьего , четвертого тр иггеров и ,ко входу п того триггера, один из выходов которого соединен со входом второго элемента задержки и с одним из входов элемента И, другой вход которого соединен с выходом шестого триг гера, выход второго элемента задержки подключен ко входу второго компаратора , выход которого подключен к одному входу шестого триггера и к . другому входу четвертого триггера, выход которого соединен с другим вхо дом шестого триггера, а другой выход п того триггера подключен к другому входу четвертого триггера, выход третьего триггера соединен с одним входом элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом седьмого триггера, вход которого под ключен к выходу элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к выключателю , выход регул тора соединен с соо ветствующим входом блока управлени  а вход регул тора подключен к датчику температуры, выход второго три гера соединен со входом третьего эл мента задержки, выход которого соед нен со входом третьего компаратора, выход которого подключен к другим входам второго и третьего триггеров На чертеже схематически показано предлагаемое устройство. Устройство содержит стеклоплавил ный сосуд 1, трансформатор 2, блок 3 управлени , выключатель 4, блок 5 питани , регул тор б, преобразова таль 7,.элемент 8 задержки, ключ 9, коммутатор 10, генератор 11, делите 12 частоты, триггер 13, интеграторы 14 и 15, усилитель 16, компаратор 1 -триггеры 18-21, элемент 22 задержки компаратор 23, элемент И 2.4, тригге 25f элемент ИЛИ 26, элемент 27 заде ки, компаратор 28, триггер 29 и дат чик 30 температуры. Устройство работает следующим об разЬм. р процессе работы стеклоплавильный сосуд последовательно проходит три стадии эксплуатации: на первой стадии происходит разогрев сосуда и возведение его на заданный режим работы, на второй стадии должна обе печиватьс  нормальна  эксплуатаци , на третьей стадии - выход сосуда из стро  и его замена новым. Перва  стади  - разогрев - харак теризуетс  тем, что на токозажимах сосуда происходит повышение напр жени  (за счет возрастани  тока через сосуд) , Действие помех на сосуд на этой стадии не опасно. С другой стороны , величина производной по напр жению на токозажимах может иметь достаточно большое значение, соответствующее по величине действию помехи при работе сосуда на второй стадии . С целью исключени  ложных срабатываний устройства на первой стадии предусмотрена блокировка канала, состо щего из блоков 8, 10, 14-17 и предназначенного дл  вы влени  помех , за счет введенных блоков (элемента 8 задержки и ключа 9). После перехода сосуда из режима разогрева в режим нормальной эксплуатации действие указанной блокировки прекращаетс  . На втором этапе в режиме нормальной эксплуатации на сосуд возможно действие различного рода помех: импульсов мгновенного действи , импульсов многократного действи  и посто нно действующих помех. Отдельные импульсные помехи при невысокой частоте повторени  отрицательного действи  на сосуд вследствие значительной его тепловой инерции вли ни  не оказывают и при их действии сосуд можно не отключать. С другой стороны , при превышении определенной пороговой ч.астоты, определ емой экспериментально (в зависимости от типа сосуда ) , действием импульсных помех пренебрегать нельз . Дл  вы влени  ,. импульсных помех по описанному принципу в устройстве предусмотрены блоки 20, 21, 24, 27-29. При этом блоки 27 и 28 предохран ют срабатывание выключател  4 и, следовательно, ненужное отключение сосуда при действии отдельных помех частотой ниже допустимой . Дл  повышени  надежности фиксации импульсных помех выше допустимой введен элемент 24. При посто нном действии помех (помехи нулевой частоты)предусмотрены блоки 18, 19, 22 и 23, причем наличие блоков 19, 22 и 23 предназначено дл  повышени  надежности устройства вследствие исключени  из режима работы устройства режима автоколебаний. Таким образом, в устройство функционально заложены операции по управлению сосудом при действии помех нулевой частоты, частоты помех ниже и выше допустимой а также блокировка устройства при разогреве сосуда. После преобразовани  в преобразователе 7 переменного напр жени  в посто нное сигнал с выхода блока 7 с помощью коммутатора 1о коммутируетс  разнопол рным опорным сигналом равной длительности,т.е. меандром. Меандр формируетс  генератором 11 частоты, делителем 12 частоты и триггером 13. Коммутаци  посто нного сигнала опорным сигналом меандром позвол ет добитьс  исключени  вли ни  высокочастотной составл ющей (пульсаций), наложенной на посто нный сигнал с блока 7.вследствие неиде льности характеристики преобразовани  данного блока. Частота меандра должна быть значительно ниже (например, раз в 10-20)частоты пульсаций и значительно больше (примерно в то же число раз)частоты, определ емой инерционностью сопр гаемого со стеклоплавильным сосудом 1 трансформатором 2. На практике дл  существующих типов сосудов опорна  частота меандра должна составл ть 5-10 Гц.

Коммутируемые блоком 10 сигналы с блока 7 и управл емые опорной частотой с блоков 11-13 поступают соответственно со сдвигом в полпериода опорной частоты модул ции в интеграторы 14 и 15 (например, все четные полупериоды - в интегратор 14, все нечетные - в интегратор 15), где происходит накопление сигналов в процессе переходного процесса на нагрузке , т.е. на токоподводах сосуда 1.

Полученна  на входе дифференциального усилител  16 разность накопленных уровней напр жени  интеграторов 14 и 15 усиливаетс  этим усилителем . В случае, -если выходное напр жение усилител  превышает (по отрицательному или положительному уровню ) порог срабатывани  двухпорогового компаратора 17, последний измен ет пол рность выходного напр жени , которое через ключ 9, триггер 18 и элемент ИЛИ 26 воздействует на электромагнитный выключатель 4 , обесточива  тем самым стеклоплавильный сосуд 1. Необходимость в этом может возникнуть, например, при потере управл емости блока 3 управлени , внезапных скачках напр жени  питающей сети и т.п. С другой стороны, установка в питающую цепь электромагнитного выключател  4, рассчитанного на определенное превышение величины тока, в делом задачи не решает, так как в зависимости от режимов и времени работы стеклоплавильного сосуда 1 первоначальна  установка выключател  4 может значительно отличатьс  от требуемой, например, реакци  выключател  4 на кратковременные всплески питающего напр жени  или обратимый выход из стро  блока тиристоров 3.

С целью предотвращени  ложного срабатывани  выключател  4 при пуске стеклоплавильного сосуда 1, когда велики значени  пусковых токов, пред смотрен блок 8 задержек, который формирует запрещающий сигнал на управл ющий вход ключа 9 на врем  пускового переходного процесса. Дл  предотвращени  автоколебательного режима в устройстве, обусловленного срабатыванием компаратора-17, реагирующим

на это срабатывание выключател  4, как следст вие этого возвра цение компаратора 17 в исходное состо ние, включение выключател  4, снова срабатыва .ние компаратора 17 и т.д., в устройстве предусмотрена цепочка -триггер 18, триггер 19, блок 22 задержек и компаратор 23. Вследствие Нсшичи  этой цепочки выключатель 4 удерживаетс  в отключенном состо нии при срабатывании компаратора 17

0 наперед заданное врем , определ емое элементом 22 задержки.

Назначение блоков 20, 21, 27-29 заключаетс  в обеспечении посто нного отключени  выключател  4 при дли5 тельном действии помех или импульсных помехах частотой, выше допустимой. При этом триггеры 20 и 29 осуществл ют функцию счета срабатываний компаратора 17 (в данном случае они рассчитаны на три срабатывани ).назна0 чение триггера 21 и элемента И 24 повышение надежности срабатывани  устройства при фиксации триггерами 20 и 29 заданного числа помех. Назначение элемента 27 задержки и ком5 паратора 28 - привести в исходное состо ние триггеры 20, 21 и 29 при .действии помехи в течение короткого промежутка времени (меньше заданного). Назначение триггера 25 - отключить

0 стеклоплавильный сосуд при времени действи  помехи, выше допустимого (после одновременного срабатывани  триггеров 21 и 29). После устранени  причины действи  помехи устройство

5 приводитс  в исходное состо ние посредством подачи сигнала PC (ручной сброс) на триггер 25.

Claims (2)

1.Патент ФРГ № 1540999, кл. 21 h 13/01, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР

по за вке №2528579/33,кл.С 03 В 37/02 1977.