PL154582B1 - Układ połączeń urządzenia do zasilania pieców jarzeniowych - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	154 582 Int. Cl.5 H05B 7/16 G05F 1/46
Patent dodatkowy do patentu nr -- Zgłoszono: 87 30 /P. 265436/ PierwssrίstwΌ ----
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 88 11 10
RP	Opis patentowy opublikowano: 1992 02 28

Twórcy wynalazku: Tadeusz Raclno, Janusz Trojanowski

Uprawniony z patentu: Instytut MecCaanki Precyzyynej, Warszawa /Polska/

UKŁAD POŁĄCZEŃ URŻZĄtZENIA DO ZASILANIA PIECÓW JARZENIOWYCH

Przedmiotem wynalazku Jest układ połączeń urządzenia do zasilania pieców Jarzeniowych, pracujących w trybie grzania wsadu bezpośredniego lub pośredniego.

Znane układy zasilaczy tyrystorowych, służących do zasilania pieców jarzeniowych zawierają połączone w znany sposób następujące zespoły: transformatory mocy podwyższające napięcie sieciowe, prostownik, dławiki zmniejszające tętnienie prędu, sterownik tyrystorowy regulujący napięcia wejściowe transformatora, układy zabezpieczające proces obróbki cieplnej przed przekroczeniem granicznych parametrów procesu i układy sygnalizacyjne. W wyniku pracy takiego układu na wyjściu zieilgo zasilacza otrymmywane jest stałe napięcie o regulowanej wartości, które doprowadzone do pieca i przyłożone pomiędzy wsad /-/ i obudowę /+/, przy obniżonym ciśnieniu w piecu, powoduje powstanie wyładowania Jarzen^Nego wokół wsadu i stopniowy wzrost Jego tlmppeatury. Mówimy w tym przypadku o bezpośrednim iagrrloll wsadu. W początkowej fazie procesu, gdy wsad Jest zimny i zawiera pewną ilość zanieczyszczeń, wyładowanie jest niestabilne. Powssają częste zaburzenia w postaci wyładowań łukowych, co na skutek zadziałania układów zabezpieczających prowadzi do okresowych wyłączeń napięcia. Zauważono jednak, że stabilność wyładowanie poprawia się, gdy temperatura wsadu osiągnie 12O-15O⁰C. Zaczęto więc budować pIici, w których w początkowej fam napięcie podłącza się pomiędzy ekran /-/ e obudowę /+/ i wówczas wyładowanie wokół ekranu powoduje podgrzanie wsadu do teipplatuΓy ok. 150 C, a po osiągnięciu tej temperatury bieguny zostają zamienione. Mamy wówczas do czynienia z grzlnlei pośrednim wsadu w pierwszej fazie i grzaniem bezpośrednim w drugiej fazie obróbki. Procesy tak prowadzonej obróbki rlllroowaie są w plecach znanych przykaadowo z następujących opisów: opisu patentowego USA nr 3 730 863 oraz z polskich opisów ochronnych o nr nr 45444, 45446, 45447, 45691. Nie154 582

154 582 znane są jednak układy zasilaczy umożliwiające opisany powyżej zmienny tryb pracy pieca. inną wadę znanych zasilaczy jest powstawanie w piecu niekorzystnego zjawiska, tzw. efektu tunelowego, tj . konceetracji energii wyładowania jarzeniowego na części obrabianej cieplnie powierzchni, co prowadzi do miejscowego przegrzewania wsadu.

Celem wynalazku było rozwiązanie powyższych problomów przez opracowanie nowego układu elektrycznego zasilacza dla pieców jarzenoowych, ummoliwiającego Jego pracę w obu znanych trybach nagrzewania wsadu.

istota układu połączeń urzędzenia według wynalazku, zawierającego znany układ połączeń zespołów zasilacze tyrystorowego, składającego się z transformatorów mocy poi^r^wyizi^Jących napięcie sieciowe, prostownika, dławików zmnejszających tętnienia prędu, sterownika tyrystorowego regulującego napięcie wejściowe transformatora, układów zabezpieczających proces obróbki cieplnej przed przekroczeniem granicznych parametrów procesu 1 układów sygnalizacyjnych, polega na tym, le na wyjściu zasilacza ma zespół wykrywania wyładowania Jrriηniowηgo w piecu oraz zespół rozdzielacza napięcia, włączony pomiędzy zasi-aaczsm i piecem, uoiliwlajęcy rólny tryb pracy pieca. Zespół wykrywania wyładowania składa się z dzielnika napięcia zapewniającego jego żądany poziom, filtra wygładzającego tętnienia prądu, dwóch wzmmccnacir dopasowujących poziomy sygnałów,pamięci do zaparnmątania Ich chwilowych wartości, komppratora porównującego sygnał aktualny z zapamiętanym, wtórnika dopasowującego sygnał dla kimmpraroΓr, zespołu formowania impulsu sterującego i zespołu kasowania sygnału pozostającego w panUącc. (dzielnik napięcia włączony Jest rónnoiθglη na wyjściu zasilacza, a jego wyjście połączone Jest z wejściem filtra, którego wyjście Jest połączone równolegle z wejściami nzInoαctBczy, z których wyjście Jednego jest połączone z jednym wejściem kompastora, a wyjście drugiego jest połączone z drugim wejściem ^i^pretora za pośredniciwer szeregowo połączonych zespołu paiTęci i wtórnika, natomiast wyjście kompaaatora połączone Jest z zespo^a formowania impulsu, którego Jedno wyjście jest połączone z zasilaczem, zaś drugie z wejśceam zespołu pamięci, za pośredni^Nem szeregowo włączonego zespołu krsowaata. Zespół rozdziela cza napięcia zakończony jest zespołem przy ^ce^^wym pieca i składa się z łączników stykowych, zespołu sterowania łącznikami, połączonego z zespołem zabezpieczeń i zespołem pomiaru i konsoli temperatury procesu. Pierwszy i drugi łącznik połączone są róonoieglη, pomiędzy ujemnym biegunek zasilacza i zespołem przrłęczeniowym, zaś trzeci łącznik włączony jest równolegle do wyjścia łącznika pierwszego i uziemionego bieguna zasilacza.

Przedstawiony układ umoiliwia budowę urządzeń pozwalających na zasilanie pieców Jarzenoowych działających w obydwu trybach pracy, a mlanowicίe w trybie grzania bezpośredniego oraz z pośrednim grzaniem wsadu za pomocą elektrody grzejnej w postaci ekranu otaczającego wsad. Zasadniczą zaletą tego układu jest Jednak wyeliminowanie niekorzystnego wpływu koncentracji energii wyładowania Jarietiowηgo na części obrabianej powierzchni, poprzez automatyczne chwilowe odłączenie urządzenia zasilającego piec po wykryciu niebezpiecznego poziomu wyładowenia jθrzeniowηgo.

Układ według wynalazku pokazano w przykładzie realizacji na rysunku, na którym fig.l przedstawia sposób podłączenia nowych zespołów urządzenia do typowego zasilacza tyrystorowego, fig.2 i fig.3 przedstawiają budowę i układy połączeń podzespołów wchodzących w skład tych nowych zespołów.

Na wyjściu zasilacza ZT włączony Jest zespół 20 wykrywania konceett·acj i wyładowania jareθniowegi w piecu oraz zespół 6 rozdzielacza napięcia, połączony dalej z zasilaną komorą pieca jarzθniowθgi PO. Na wyjściu zasilacza ZT włączony Jest dzielnik napięcia 30, z którego sygnał przekazywany jest na filtr 31, a dalej do wzmorjtaciy 32 i 33. Sygnał wyjściowy ϋίΓκniacza 32 Jest podawany bezpośrednio do komparatora 34, zaś ϋzmoactajza 33 za pośredni^cw^i^m zespołu parnęci 35 i zespołu wtórnika 36. Natomast sygnał wyjściowy kimoaratira 34 jest podawany do zespołu formowania impulsów 37, skąd odpowiedni impuls podany Jest równolegle do zasilacza 2T i za aośrηdticiweo zespołu kasowania 38 do zespołu pnęci 35.

Piηiwszym zespołem rozdzielacza napięcia 6 Jest zespół łączników styczniowych 39, 40 i 41, umieszczony na wyjściu zasilacza ZT. Napięcie zasilacza jest przekazywane do komory

Jarzenia przez łącznik 40 lub 39. Łącznik 41 zwiera odpowiednie wejścia komory Jarzenia Jeżeli uaktywniony Jest łącznik 40, ale nie jest aktywny łącznik 39. W zależności od warunków

154 582 panujących w komorze jarzenia zespół łączników, na sygnał ręczny lub automatyczny wysłany z układu pomiaru temperatury 42, zostaje ustawiony w jednym z trzech możliwych stanów.

Stan pracy zespołu łączników wybierany Jest przez zespół sterowania 43. Nad właściwą pracą czuwa zespół zabezpieczeń 44. Napięcie wyjściowe rozdzielacza doprowadzane Jest do komory jarzenoowej poprzez zespół przyłączeniowy 45. Działanie zespołu wykrywania konceetracji wyładowania Jarzθniowθgo w piecu Jest następujące: napięcie wyjściowe zasilacza, po obniżeniu 1 odfiltrowaniu ulega wzmoonneniu w dwóch («ζϋο^βοζθοίι. Sygnał wyjściowy Jednego ze wzmmaniaczy Jest proporcjonalny do napięcie wyjścoowego zasilacza i Jego wartość zmienia się w takt zmian tego napięcia, natomiast napięcia wyjściowe drugiego wzmmanianza podąża za zmianami napięcia z pewnym stałym opóźnieniem. Sygnał wyjściowy jednego wzmmaniacza Jest większy od sygnału wyjściowego drugiego izmmactacz^.i oba sygnały porównywane są przez komparator. W mommnnie wystąpienia efektu koncce^a^i wyładowania Jarzeniowego napięcie wyjściowe zasilacza obniży się o pewną wartość i wzrośnie prąd. Obniżenie napięcia zostanie wykryte przez kompsaator i zostanie wysłany sygnał do zespołu formowania impulsu. Tam zostanie wygenerowany impuls o okreś^nym czasie trwania, który podany na odpowiednie wejście zasilacza spowoduje Jego krótkotrwałą blokadę 1 zanik niepożądanego zjawiska oraz poa^r^^t napięcia wyjścioiego zasilacza do wartości nastawionee.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patenoowe

   Układ połączeń urządzenia do zasilania pieców Jarzeniowych, zawierający znany układ połączeń zespołów zasilacza tyrystorowego, składającego się z tr^ansfctmιatoι^(^w mocy podwyższających napięcie sieciowe, prostownika, dławików zmntθjszajęcynh tętnienie prądu, sterownika tyrysoorowego regulującego napięcie wejściowe transformatora, układów zabezpieczających proces obróbki cieplnej przed przzkroczenZθm granicznych parametrów procesu i układów sygnneizenyjnynh, znamienny tym, że na wyjściu zasilacza /ZT/ ma zespół /20/ wykrywania koncce^a^i wyładowania Jarzeniowegi w piecu oraz zespół /6/ rozdzielacza napięcia, włączony pomiędzy zasi-aaceam i piecem, ummżliwiający różny tryb pracy piece, przy czym zespół wykrywania wyładowania /20/ składa się z dzielnika napięcia /30/, zapewniającego Jego żądany poziom, filtra /31/ wygładzającego tętnienia prądu, dwóch wzmmantaczy /32, 33/ dopasowujących poziomy sygnałów, pamięci /35/ dla zapamiętatia ich chwilowych wartości, kompaeatota /34/ porównującego sygnał aktualny z zapamiętanym, wtórnika /36/ dopasowującego sygnał dla kommθeatora, zespołu formowania /37/ impulsu sterującego i zespołu kasowania /38/ sygnału pozostającego w parmęci, gdzie dzielnik napięcia /30/ włączony Jest równolegle na wyjściu zasilacza /ZT/, a Jego wyjście połączone Jest z wejściem filtra /31/, którego wyjście Jest połączone równolegle z wejściami izmmentanzy /32, 33/, z których wyjście jednego jest połączone z jednym wejściem kimmpeatira /34/, a wyście drugiego jest połączone z drugim wejściem kimmaeatira za piśtadniciwem szeregowo połączonych, zespołu pamięci /35/ i wtórnika /36/, natomiast wyjście kommaaatira /34/ połączone Jest z zespołem formowania impulsu /37/, którego Jedno wyjście jest połączone z zasieaczim /ZT/, zaś drugie z wejścżem zespołu pamięci /35/ za pośredni^Nem szeregowo włączonego zespołu kasowania /38/, przy czym zespół rozdzielacza napięcia /6/ zakończony jest zespołem ptzyłęcenniiwym /45/ pieca i składa się z łęnznkkói stykowych /39, 40, 41,/, zespołu sterowania /43/ łącznikami, połączonego z zespołem zabezpieczeń /44/ i zespołem pomiaru i konsoli /42/ temperatury procesu, gdzie pierwszy /39/ i drugi łącznik /40/ połączone są tóinoiegla, pomiędzy ujemnym biegunem zasilacza /ZT/ i zespołem przyłącz^rów/m /45/, zaś trzeci łącznik /41/ włączony Jest równolegle do wyjścia łącznika pierwszego /39/ i uziemionego bieguna zasilacza /ZT/.

   15^ 532 fig.3

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł