SU848945A1 - Электротермическа установка - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

I Изобретение относитс  к электротехнологии и может быть использова ,но при проведении процессов нагрева в электротермических установках. Известны электротермические уста новки, содержащие электрически св занные мезаду собой нагреватель, источник питани , регул тор и устройство сравнени , у которого первый вход подключен к выходу задатчика режима, а второй вход подключен или к выходу датчика мощности (напр жени , тока) нагревател , или к выход датчика температуры нагреваемого издели  1. Однако установки, регулируемые сигнале от датчика мощности, не по звол ют управл ть непосредственно режимги и нагрева и не обеспечивают повтор емости температуры нагрева, так как контур обратной св зи охватывает часть системы и, следователь но ослабл ет вли ние только тех воз мущающих факторов, которые действую внутри контура источника питани , нагревател . Поэтому применение так установок ограничиваетс  режимами нагрева, близкими к квазистационным Установки, регулируемые сигналом от датчика температуры издели , также используют в квазистационарных режимах нахрева, так как при широком диапазоне регулируемых температур, с целью обеспечени  требуемого качества процесса регулировани , необходимо примен ть достаточно сложные регул торы, у которых параметры динамической настройки автоматически перестраиваютс  в зависимости от текущих переменных параметров нагреваемого издели . Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  электротермическа  установка , содержаща Нагреватель, например , индуктор, подключенный к выходу источника питани , управл ющий 1вход которого соединен с выходом исполнительного блока, подключенного входом к выхфду блока сравнени , первый вход которого соединен с выходом задатчика режима, а второй св зан с датчиками мощности и температуры 2. Однако в случае регулировани  нагрева в широком диапазоне температур в такой установке примен ют достаточно сложные регул торы, имеющие зависимые от текущих значений регулируемых температур паргметры динамической настройки. При недостаточной информации о состо иии нагреваемого объекта настройка параметров в таких регул торах представл ет определенные трудности и не обеспечивает требуемого качества процесса регулировани .

Цель изобретени  - упрощение динамической настройки системы и улучшение качества процесса регулировани  в широком диапазоне температур

Поставленна  цель достигаетс  те что датчик мощности, выполнен с дву м  включенными встречно-последовательно друг относительно друга выходами , один из которых соединен встречно-последовательно с. выходом датчика температуры и регулируемым делителем, например, реохордом, а указанна  св зь блока сравнени  с датчиками мощности и температуры осуществлена с выхода делител  и второго выхода датчика мощности.

Кроме того, с целью автоматической коррекции динамической настройки системы, выход задатчика режима нагрева соединен с выходом регулируемого делител  через блок регулировани .

На чертеже изображена структурна  схема установки (вариант индукционного нагрева).

Установка содержит высокочастотный (ламповый генератор, тиристорны или электромашинный преобразователь частоты тока) источник 1 питани , нагреватель-индуктор 2, нагреваемое изделие 3, пирометр 4, датчик 5мощностинагревател  с двум  включенными встречно-последовательно выходами, реохорд 6 с блоком 7 регулировани , задатчик 8 режима наг .рева, блок 9 сравнени  и исполнительный блок 10.

Установка работает следующим образом .

Сигнал с выхода А датчика 5 мощности образует сигнал основной обратной св зи, из которого вычитаетс  перестраиваемый реохорд 6 сигнал дополнительной обратной св зи, пропорциональный разности сигналов с выхода А датчика 5 мощности и с выхода пирометра 4. При этом результирующий сигнал обратной св зи,, вводимый в контур регулировани  через вход В блока 9 сравнени  пропорционален мощности нагревател  и скорректирован на величину, пропорщональную разности мощности нагревател  и температуры нагреваемого издели . На вход B,j блока 9 сравнени  поступает сигнал задатчик В режима нагрева. Разностный сигнал с выхода блока 9 сравнени  поступает последовательно на исполнтельный блок 10 и высокочастотный. источник 1 питани , который 1изме ,р ет мощность индуктора 2 и температурный режим нагрева издели  3.

Кроме того, сигналом задатчика 8 режима нагрева осуществл ют автоматическью коррекцию динамической настройки системы, воздейству  им на выходной сигнал реохорда 6 через блок 7 регулировани .

В предлагаемой установке регулирунлций сигнал пропорционален мощности нагревател  и скорректирован на величину, пропорциональную разности мощности нагревател  и темпе-/ ратуры нагреваемого объекта. Рассмотрим действие корректирующего сигнала . Дл  этого определим сигнал с выхода реохорда VK(S) при изменении скачком величины мощности нагревател  Рц(8). Имеем

), (1)

де Kg - коэффициент делени  реохорда , перестраиваемый в пределах от О до 1J

К и коэффициенты передачи,соответственно , датчика мощности и датчика температуры (дл  упрощени  пренебрегаем инерционностью датчиков по сравнению с термической инерционностью нагреваемого объекта);

Wo(S)

- передаточна  функци  нагреваемого объекта . Причем, что

,s+fXqs4i) (

где Ко - коэффициент передачи,т и

f 2 - посто нные времени. Перепишем выражение (1) с учетом (2). Имеем

r %-t-t;-r..si

(э; 9+-1к%5 J

Анализ полученного выражени  дл  сигнала V|;(t) показывает, что оно описывает переходную характеристику HeKotoporo условного инерционного корректирующего звена второго пор дка с введением производной. При

t О V-t (t)

т.е. коэффициент

КдК,

Claims (2)

1. введени  производной не зависит от инерционности нагреваемого объекта. а зависит от коэффициента К, который Можно перестраивать в широких пределах. При сигнал ) асимптотически приближаетс  к. нулю. Характер изменени  корректирукщего сигнала V (t) в те гение переходного процесса регулировани  полностью определ етс  инерционностью нагреваемого объекта. Таким образом, пре лагаема  корректировка придаёт сист ме в целом новые динамические свойства . Настройка системы на заданный переходный процесс регулировани  нагрева осуществл етс  только измен нием величины корректирукмцего сигнала посредством перестройки положени  движка реохорда. При этом дей ствие корректирующего сигнала подоб но действию некоторого условного инерционного корректирующего звена с введением производной, причем коэффициент введени  производной не зависит от инерционности нагреБаемого объекта, а зависит только о коэффициента делени  реохорда. Так как характер изменени  корректирующего сигна та в течение переходного, процесса регулировани  полностью определ етс  инерционностью нагрева мого объекта, то становитс  возможным получить переходную характерист ку системы, соответствующую оптималь ному переходному процессу регулировани  нагрева - отсутствие (или достаточно малое) перерегулировани  при минимально возможном времени инерционного запаздывани . Оптималь .на  настройка системы частично инвариантна к переменным параметрам нагреваемого объекта и обеспечивает высокое качество ;процесса регулировани  в широком диапазоне температур . Переходные характеристики систе мы, соответствующие или регулированию по мощности нагревател , или регулированию по температуре нагреваемого объекта могут быть получены перемещением движка реохорда в крайние положени  (соответственно левое и правое на схеме). Предлагаемое устройство упрощает динамическую настройку и повышает качествс5 регулировани  температуры. Формула изобретени  1.Электротермическа  установка, содержаща  нагреватель, например,индуктор , подключенный к выходу источника питани , управл ющий вход которого соединен с выходом исполнительного блока, подключенного входом к выходу блока сравнени , первый вход которого соединен с выходом задатчика режима, а второй св зан с датчиками мощности и температуры, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  динамической настройки режима нагрева и улучшени  качества процесса регулировани  температуры , датчик мощности выполнен с двум  включенньвли встречно-последовательно друг относительно друга выходами, одиИ из которых соединен встречно-последовательно с выходом датчика температуры и регулируемым делителем, например, реохордом, а указанна  св зь блока Сравнени  с датчиками мсицности и температуры осуществлена с выхода делител  и второго выхода датчика мощности.
2. 2.Установка поп. 1, отличающа с  тем, что выход задатчика режима подключен к выходу регулируемого делител  через блок регулировани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Страшун А.З. и Чернухин В.И. Программные рег.ул торы технологических процессов. Л., Энерги , 1973, с. 126-132. 2, Авторское свидетельство СССР 555958, кл. В 213 1/06, 1975.

   J

   I J