SU996949A2

SU996949A2 - Electric furnace power checking device

Info

Publication number: SU996949A2
Application number: SU813309317A
Authority: SU
Inventors: Сергей Прокопьевич Лохов; Леонид Фимович Файда; Станислав Николаевич Абдрафиков; Александр Иванович Боровитин; Павел Федорович Нефедов
Original assignee: Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола; Предприятие П/Я А-7206
Priority date: 1981-07-01
Filing date: 1981-07-01
Publication date: 1983-02-15

Description

1one

Изобретение относитс к электротермии и может быть применено дл контрол мощности нагревательной электропечи с чисто ак- тивным нагревателем при симметричном токе.The invention relates to electrothermal conditions and can be applied to control the power of a heating electric furnace with a purely active heater with a symmetrical current.

По основному авт. св. N921120 известно устройство контрол мощности электропечи, содержащее. одноканальный датчик мощности на одном квадратичном преобразователе, два линейных преобразовател напр жени и тока, сопротивление нагрузки, выпр митель, выполненный в виде вентильного моста с щуйтом на выходе, последовательно с которым включены в одну цепь ВЫХОД другого линейного преобразовател , дополнительный вентильный мост с квадратичным преобразователем на; выходе и сопротивление нагрузки. Дл учета потерь мощности в короткой сети печи шунт выполнен с отводом,, к которому подключен один из вентилей выпр мител {11 According to the main author. St. N921120 a device for monitoring the power of an electric furnace, containing. single-channel power sensor on one quadratic converter, two linear voltage and current converters, load resistance, rectifier, made in the form of a valve bridge with an output terminal, in series with which are included in one OUT circuit of another linear converter, an additional valve bridge with a quadratic converter on; output and load resistance. To account for power losses in a short furnace network, the shunt is made with a tap to which one of the rectifier valves is connected {11

Недостатком известного устройства вл етс снижение точности контрол мощности в области малых токов из-за пели11еЙ1гого выходного сопротивлени веитилыгого моста сA disadvantage of the known device is a decrease in the accuracy of power control in the region of small currents due to the singing output resistance of a voltage bridge with

щунтом, что ограничивает снизу диапазон точного контрол мощности.Schuntom, which limits the range of precise power control from below.

Цель изобретени повышение точности и расщирение диапазона коитрол мощности, ,The purpose of the invention is improving the accuracy and widening the range of coitrol power,

Дл достижени этой цепи в устройстве меж-i ду вентильным мостом выпр мител линейноп) преобразовател тока и щуитом включен стабилитрон .In order to achieve this circuit, a zener diode is switched on between the device and the valve bridge rectifier of the linear current converter and Schuit.

Включение стабилитрона позвол ет поддержать на неизменном уровне сопротивление The inclusion of a Zener diode allows the resistance to be kept constant.

10 вентильного моста с шунтом (и со стабилитроном ) в случае, когда ток линейного преобразовател тока становитс меньше тока линейного преобразовател напр жени и. напр жение на щунте мен ет знак. Таким образом, режим работы всего устройства не измен етс в области малых токов.10 of a gate bridge with a shunt (and with a zener diode) in the case when the current of the linear current transducer becomes less than the current of the linear voltage transducer and. stress on the shunt changes sign. Thus, the mode of operation of the entire device does not change in the region of small currents.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 диаграммы, по сн ющие его работу.FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 diagrams for his work.

2020

Устройство состоит из одноканального датчика мощности на одном квадратичном преобразователе 1, двух линейных преобразователей напр жени и тока в виде трансформато3996 ров напр жени 2 и тока 3 , шунта 4, стабилитрона 5, сопротивлени нагрузки 6, выпр мител 7, вьтолненного в виде вентильйо г моста 6 последовательно соединенным шуитоМ и стабилит{х ном на выходе, последовательно « которым включены в одну цепь выход линей ного преобразовател напр жени , дрполн тель1 ный вентильный мост 8 с квадратичным преобразователем 1 на выходе и сопротивление нагрузки 6. Шунт выполнен с отводом 9, к .которому подключен один из вентилей выпр мител 7. Устройство включено в цепь симмет ричного ток j чисто активного нагревател 10, причем в цепи могут быть большие (относительно ) сопротивлени 11, характеризующие потери в короткой сети. Дл регулировани мощности электропечи в ее цепи может быть включен произвольный силовой преобразова- , тель 12, например тиристорньщ. При работе устройства (фиг, 1) в замкн том контуре из вторичной обмотки трансформатора 2, шунта 4 , сопротивлени нагрузки 6, вентильного моста 8 с квадратичным преобразователем 1 складываютс сигналы, пропорциональные напр жению модулю L сигнала тока i,-, а сумма прикладываетс к квадратичному преобразователю Uj,. Нелинейна волыамперна характеристика этого преобразовател настраиваетс с учетом сопротивлени самого преобразовател 1, нагрузки 6, шунта 4, обмоток трансформатора 2 и при зтом обеспечивает пропорциональность выходного тока ( напр жени U, квадрату упом нутой суМмы (диаграммы фиг. 2 г-е показаны в увеличенном по сравнению с фиг. 2 а, в масштабе). При большом токе i. (фиг. 2, от О до 21С) на стабилитроне 5 почти все врем падает напр жение Upy на уровне напр жени стабилизации , но благодар работе трансформатора тока в режиме генератора тока это только несколько увеличивает потери в устройстве, не вли па точность. Напр жение на шунте 4 Uy имеет достаточно сложную форму, так как определ етс падением напр жени от разности токов ш- ш -1Чт1На фиг. 2 от О до 2 тс напр жение на шунте все врем положительно, -поэтому сопро тивление «пунта 4 участвует в формировании вольтамперной характеристики квадратичного преобразовател 1, и среднее значение выходного напр жени тока 1а|,(хсропредел емое через площади Sj 5Л%„.1, .) (3(, Ч:|-(итн-Чт получалс пропорцинальным г щности Р вЫУСр -Q (S-t-S) - Fuidcut p . при нулевом ке i. (фиГ, 2, от 2 72 о 41) напр жение на шунте 4 получаетс Ьтрицательньпл на участке от 2 7Г до ЗП, но это напр жение прикладываетс к закрытому ста-билитрону 5, поэтому шунт 4 не 3aKjOpa4HBaeiс и его сопротивление по прежнему участвует в формировании характеристики квадратичного преобразовател 1. Среднее значение выходного напр жени получаетс нулевым, так как Si 82. Если бы стабилитрон 5 отсутствовал, то на участках бтрйцатёльного напр жени па шунте (как на фиг. 2 е от 2 ТС до 37t) он бы шунтировалс мостом 7, его сопротивление исключалось бы из замкнутого контура и по вл лась бы значительна методическа погрешность (диаграмма дл этого случа показана на фиг. 2 штриховыми лини ми). Данна погрешность по вилась бы и при малых токах -. в режимах, когда на шунте 4 по вл ютс отрицательные напр жени . Область применени устройства ограничена чисто активной нагрузкой и симметричным током, что однако, в основном, соответствует характеру нагрузки электропечей сопротивлени Фо р м у л а изобретени Устройство дл контрол мощности электропечи с симметричным чисто активным током по авт. св. N 921120, отличающеес тем, что, с целью повышени точности и расширени диапазона контрол мощности, на выходе выпр мител линейного преобразовател тока последовательно с шунтом включен стабилитрон. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 921120. кл. Н 05 В 1/02, 1980.The device consists of a single-channel power sensor on one quadratic converter 1, two linear voltage and current converters in the form of transformers, 3996 voltage 2 and current 3, shunt 4, zener diode 5, load resistance 6, rectifier 7, and a full bridge 6 in series connected SchuitoM and stabilized {x nom at the output, in series "which are included in one circuit the output of a linear voltage converter, a full bridge valve 8 with a quadratic converter 1 at the output and resistance The load 6. The shunt is made with a branch 9 to which one of the rectifier valves 7 is connected. The device is connected to the symmetric current j of the pure active heater 10, and there can be large (relatively) resistances 11 in the circuit characterizing the losses in the short network. To regulate the power of the electric furnace, an arbitrary power converter 12, for example, a thyristor, can be switched on in its circuit. When the device (Fig. 1) operates in a closed circuit, transformer 2, shunt 4, load resistance 6, valve bridge 8 with quadratic converter 1 are added to the secondary winding, the signals are proportional to the voltage L of the current signal i, and the sum is applied to quadratic converter Uj ,. The nonlinear voltamper characteristic of this converter is adjusted taking into account the resistance of converter 1 itself, load 6, shunt 4, transformer 2 windings and, at the same time, ensures the proportionality of the output current (voltage U, to the square of the said sum (Fig. 2d) are shown in increased compared with Fig. 2a, on a scale.) With a large current i. (Fig. 2, from 0 to 21C), the zener diode 5 almost all the time decreases the voltage Upy at the level of the stabilization voltage, but due to the operation of the current transformer in the generator mode current at only a few increases the losses in the device without affecting the accuracy. The voltage on the shunt 4 Uy has a rather complex shape, since it is determined by the voltage drop from the difference of currents sh -1 ~ -1 cht Fig. 2 from 0 to 2 ts the voltage on the shunt positive all the time, therefore the resistance of “punta 4” participates in the formation of the voltage-current characteristic of the quadratic converter 1, and the average value of the output voltage of the current 1a |, (xdeterminable through the areas Sj 5Л% „. 1,.) (3 (, H: | - (itn-Cht was obtained proportional to the R PUSH -Q (StS) - Fuidcut p. at zero ke i. (FIG, 2, from 2 72 about 41) the voltage on shunt 4 is received negatively in the area from 2 7G to ZP, but this voltage is applied to the closed stitilitron 5, therefore shunt 4 is not 3aKjOpa4HBaeic and its resistance still participates in shaping the characteristics of a quadratic converter 1. The average value of the output voltage is zero, since Si 82. If Zener diode 5 was absent, then in sections of the battery voltage of the shunt (as in Fig. 2 e from 2 TC to 37t) it would be shunted by a bridge 7, his resistance would be excluded from the closed Contours and is to familiarize significant methodological errors (chart for this case is shown in FIG. 2 in phantom). This error would also occur at low currents. in modes where negative voltages appear on shunt 4. The field of application of the device is limited to a purely resistive load and a symmetrical current, which, however, basically corresponds to the nature of the load of electric resistance furnaces. For the invention, a device for controlling the power of an electric furnace with a symmetric pure active current by auth. St. N 921120, characterized in that, in order to increase the accuracy and extend the range of power control, a Zener diode is connected in series with the shunt at the output of the linear current converter. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 921120. class. H 05 B 1/02, 1980.

.1.one

Claims

Claim

A device for controlling the power of an electric furnace with a symmetrical purely active current according to ed. St. No. 921120, characterized in that, in order to increase the accuracy and expand the range of power control, a zener diode is connected in series with the shunt at the output of the rectifier of the linear current converter.