SU1497770A1 - Устройство дл регулировани режима нагрева в индукционной установке - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике. Цель изобретени  - повышение точности регулировани . Применение датчика 6 температуры индуктора и датчика 2 тока индуктора, блока умножени  позвол ет учесть потери в индукторе 1 и соответственно откорректировать заданное значение дозы энергии. Наличие датчика 5 температуры издели  и сумматора корректирует дозу энергии в зависимости от начальной температуры. 2 ил.

Description

1

(21)4357729/24-07

(22)04.01.88

(46) 30.07.89. Бюл. № 28

(71)Московский энергетический институт

(72)А.р.Кувалдин, А.П.Образцов, Б.В.Кольцов, А.Н.Нечаев

и Н.Б.Миронова (53) 621.365.52(088.8) (56) Электрооборудование и автоматика электротермических установок. Справочник . М.: Энерги , J978, с. 214- 215.

Авторское свидетельство СССР 396394, кл. Н 05 В 1/02, 1973.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА HATPESA В,ИНДУКЦИОННОЙ УСТАНОВКЕ

(57) Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - повышение точности регулировани . Применение датчика 6 температуры индуктора и датчика 2 тока индуктора, блока умножени  позвол ет учесть потери в индукторе I и соответственно откорректировать заданное значение дозы энергии. Наличие датчика 5 температуры издели  и сумматора корректирует дозу энергии в зависимости от начальной температуры. 2 ил.

g

(Л

Изобретение относитс  к электротермии и может быть использовано в област х техники, где примен етс  индукционный нагрев.

Цель изобретени  - повьппение точности регулировани .

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - блок команд.

Устройство содержит индуктор |, подключенный к источнику питани  через датчик 2 тока и блок 3 счета электроэнергии, выход которого соединен с первым входом блока 4 сравнени . Устройство также снабжено датчиком 5 температуры издели , датчиком 6 температуры индикатора и блоком команд 7. Дл  дозировани  энергии предназначены преобразователь 8 напр жени  - частота, счетчик 9, блок 10 умножени , квадратор II, масштабирующий преобразователь 12, аналого-цифрОЕой преобразователь (АЦП) 13, сумматор 14 и задатчик 15 дозы энергии.

В блоке 7 команд пр мой выход RS-триггера 16 соединен с первыми входами элементов И-НЕ 17 и И 18, инверсный выход через элемент НЕ 19 - с первым входом элемента И 20, второй вход которого соединен с входом эле- .мента И-НЕ I7. S-вход RS-триггера 16 св зан через контакты кнопки с плюсом источника посто нного напр жени  и внешним управл ющим контактом , К-вход - с выходом элемента И 18. Выход элемента И 20 соединен со вторым управл ющим входом аналого- цифрового преобразовател  I3, второй выход которого св зан со вторым входом элемента И-НЕ 17, с блоком 21 задержки и через элемент НЕ 22 с первым входом элемента И 23, второй вход которого соединен с выходом блока 21 задержки. Первые входы эле4; со ч

ментов И 24 и 25 соединены с выходом блока 21 задержки, вторые входы с выходом блока 4 сравнени . Выход элемента И 25 соединен с вторым входом элемента И 18, выход элемента И 24 - с входом блока 26 отключени , выход которого  вл етс  одним из выходов устройства, вторым выходом устройства  вл етс  выход блока 27 включени , вход которого соединен с выходом блока 21 задержки. Выход элемента И 23 св зан с входом преду- станова счетчика 9 имнульсов. Управл ющие входы блока 3 счета электро- энергии и аналого-цифрового преобразовател  13 св заны с инверсным выходом RS-триггера 16.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу на включение нагрева, формируемому Б блоке 7 команд вручную или от внешнего контакта, на управл ющий вход аналого-цифрового преобразовател  13 блока задани  ве- личины дозировани  энергии поступает сигнал, разрешающий его работу. По преобразованию аналогового сигнала, поступающего на вход аналого-цифрового преобразовател  13 с выхода сумматора 14, в цифровой код в блок 7 команд поступает сигнал, по которому блок 7 команд вырабатывает команду на запись в счетчик 9 импульсов предварительной информации, соответствующей количеству полезной энергии, необходимой дл  нагрева издели  от начальной до заданной температуры, котора  поступает с выхода аналого-цифрового преобразовател , и через выдерж ку времени, необходимого дл  записи числа в счетчик 9 импульсов, команду на включение нагрева на внешнее коммутирующее устройство источника питани . Блок 3 счета электроэнергии (при протекании тока в цепи индуктора) осуществл ет регистрацию потребл емой электроэнергии, при этом информаци  на выходе имеет цифровой код. Одновременно в счетчик 9 импульсов поступа- ют с преобразовател  8 напр жение - частота импульсы, соответствующие энергии потерь в индукторе, так как в блоке 10 умножени  сигнал, пропорциональный температуре индуктора, а следовательно, и его сопротивление умножаетс  на сигнал, пропорциональный квадрату тока индуктора, где они суммируютс  с предварительно записанной информацией. В блоке 4 сравнени  происходит сравнение состо ний блока 3 счета электроэнергии и счетчика 9 импульсов блока задани  величины дозировани  энергии и при равенстве состо ний последних вырабатываетс  сигнал, поступающий в блок 7 команд, формирующий сигнал на внешнее коммутирующее устройство на отключение индуктора от источника питани  и сигналы на приведение устройства в исходное состо ние (обнуление информации на выходе блока 3 счета электроэнергии и на выходе аналого-цифрового преобразовател  13). Устройство снова готово к работе.

Задание величины полезной энергии иеоблодимой дл  нагрева издели  от начальной до заданной температуры, происходит следующим образом. Сигнал от датчика 5 температуры издели  поступает в сумматор 14, где он алгебраически суммируетс  с сигналом от задатчика 15 дозы полезной энергии , который задает количество полез ной энергии, необходимой дл  нагрева издели  от базовой до заданной температуры. Величина аналогового сигнала с задатчика 15 полезной энергии зависит только от конечной температуры нагрева издели . Таким образом , на выходе сумматора 14 формируетс  аналоговый сигнал, пропорциональный необходимому количеству энергии дл  нагрева издели  от начальной до заданной температуры. Далее сигн;ш с сумматора 14 поступает в аналого-цифровой преобразователь 13, где он но приходу разрешающей команды преобразуетс  в цифровой код, после чего (также по нргосоду разрешающей команды) происходит запись этой информации в счетчик 9 импульсов. Изменение начальной температуры издели  автоматически приводит к изменению величины сигнала с датчика 5 температуры издели , что соответственно привадит к изменению сигнала на выходе сумматора 14 и цифрового кода на выходе аналого-цифрового преобразовател  13, т.е. к изменению предварительной информации, записываемой в счетчик 9 импульсов, перед подачей напр жени  на индуктор. Таким образом , происходит учет изменени  величины дозировани  энергии при снижении или увеличении начальной температуры издели .

514

Электрические импульсы, пропорцио- энергии потерь в индукторе, поступающие на счетный вход счетчика 9 импульсо в, формируютс  следующим образом. Сигнал с датчика 2 тока, пропорциональный току индуктора, поступает в квадратор 11, с выхода которого сигнал, пропорциональный квадрату сигнала на входе, подаетс  на первый вход блока 10 умножени , на второй вход которого поступает сигнал с масштабирующего преобразовател  12, св занного с входом с выходом датчика 6 температуры индуктора. С выхода блока 10 умножени  сигнал, пропорциональный мощности потерь, поступает в преобразователь 8 напр жение - частота . Таким образом, на выходе преобразовател  8 напр жение - частота формируютс  импульсы, количество которых пропорционально энерг ии потерь в индукторе. При изменении температуры индуктора, что ведет к изменению его активного сопротивлени , мен етс  сигнал с датчика 6 температуры индуктора , что приводит к изменению выходного сигнала с масштабирующего преобразовател  12 и с блока умножени  10, что приводит к изменению частоты следовани  импульсов на выходе преобразовател  8 напр жение - частота. Таким образом осуществл етс  автоматический учет изменени  сопротивление индуктора вследствие изменени  его температуры, что ведет к более точному определению энергии потерь в индукторе .

Команды в блоке 7 команд формируютс  следующим образом. При подаче на S-вход RS-триггера 16 импульса положительной пол рности от источника посто нного напр жени  через контакты кнопки SB или от внешнего контакта на пр мом выходе RS-триггера по вл етс  сигнал, который через элемент И-НЕ 17 и И 20 поступает в аналого-цифровой преобразователь 13 и дает разрешение на его работу. Элемент И 20 исключает ложную команду на разрешение работы аналого-цифрового преобразовател  13 при отсутствии команды на включение устройства на S- лходе RS-триггера 16. По преобразованию аналогового сигнала в цифровой с аналого-цифрового преобразовател  13 поступает сигнал на элемент И-НЕ 17, который измен ет его состо ние па выходе на противоположное и тем

706

самым снимает сигнал н  выходе элемента И 20, т.е. запрещает дальней- игую работу. Одновременно этот же сигнал с аналого-цифрового преобразовател  13 поступает на элемент И 23 и в блок 21 задержки. По вившийс  на выходе элемента И 23 сигнал поступает в счетчик 9 импульсов и дает команду на запись в него предварительной информации. Через выдержку времени, необходимую дл  записи числа в счетчик 9 импульсов, на выходе блока 21 задержки по вл етс  сигнал , поступающий через элемент НЕ 22 на вход эпемеита И 23, тем самым прекраща  запись в счетчик 9 и fflyль- сов предварительной информации и под- гставлива  его к работе. Одновременно сигнал с блока 21 задержки поступает в блок 27 включени , дающий команду на коммутирующее устройство источника питани  на включение нагрева. При поступлении сигнала с блока 4 сравнени  об окончании нагрева через элемент и 24 в блок 26 отключени , последний вырабатывает сигнал на внешее коммутирующее устройство источника питани  на выключение нагрева. Одновременно этот же сигнап с блока 4 сравнени  через элементы И 25 и И 18 поступает на К-вход RS-трнггера 16, тем самьи-1 возвраща  его в исходное состо ние. Сигнап, снимаемый с инверсного выхода RS-триггера 16, поступает в аналого-цифровой преобразователь 13 и блок 3 счета электроэнергии, привод  их в исходное положение. Элементы И 24, И 18 и И 25 используютс  дл  исключени  ложных команд.

Использование предлагаемого устройства повышает точность регулировани  температуры нагрева, в результате чего достигаетс  значительна  экономи  электроэнергии.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  режима нагрева в индукционной установке , содержащее блок счета электроэнергии , потребл емо индуктором установки, выход которого соединен с первым входом блока сравнени , св занного выходом с первым входом блока команд, задатчик дозы энергии и датчик температуры издели , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности регулировани , в

   устройство введены датчики температуры и тока индуктора, масштабирующий преобразователь, блок умножени , квадратор, преобразователь нанр же- ние частота,, счетчик, аналого-цифровой преобразователь и сумматор, выход датчика температуры индуктора через масштабирующий преобразователь подключен к первому входу блока умно- жени , второй вход которого соединен с выходом датчика тока индуктора через квадратор, а выход через преобразователь напр жение - частота со счетным входом счетчика, выход которого подключен к второму входу блока сравнени , управл ющий вход - к первому выходу блока команд, а вход

   предустанова счетчика соединен с первым оыходом аналого-цифрового преоб- разопател , второй выход которого соединен с вторым входом блока команд , управл ющие входы - с вторым и третьим выходами блока команд, а вход - с выходом сумматора, к входам которого подключены выходы задатчика дозы энергии и датчика температуры издели , причем четвертый выход блока команд св зан с управл ющим входом блока счета электроэнергии, а п тый и шестой предназначены дл  подключени  к управл ющим входам коммутирующего устройства источника питани .

   Фиг.1

   Фиг. 2

   Редактор А.Ревин

   Составитель О.Турпак

   Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

   Заказ 5947

   Тираж 775

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Подписное