Устройство для управления испытанием электронагревателей

Номер патента: 1012218

Авторы: Грушковский, Кац, Леликов, Мусиенко, Нихинсон

Есть еще 6 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 09) (11)ЗбО 6 0 О 23/1 ОСУДАРСТВЕННЦ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕ НОМИТЕТ ССС НИЙ И ОТНРЬ 1 ТИЙ ОБРЕТЕН ОПИ Н АВТ Н ЕТЕЛЬСТ ОМ(56) 1,. Авторское свидетельство СССР й 430358, кл. 6 05 0 23/19, 1974.2. Авторское свидетельство СССР И 425166, кл. С 05 О 19/23, 1972 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСПЫТАНИЕМ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ, содержащее испытательную камеру с электронагревателями и датчиком температуры, соединенным выходом с вхо. дом одноточечного регулирующего автоматического потенциометра, много точечный регулирующий автоматический потенциометр, трансформатор, по числу электронагревателей управляющие резисторы, подключенные к первым входам соответствующих блоков управления, выходы которых .через силовые тиристорные блоки соединены с соответствующими электронагревателями, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены пусковой элемент блок контроля времени первый. элемент ЗАПРЕТ, блок формирования дискретных сигналов, группы элементов задержки и элементов ЗАПРЕТ, первый элемент ИЛИ, элемент И, переключающий элемент, силовой коммутационный элемент, реверсивный двигатель, элемент НЕ, первый, второй, третий и четвертый элементы ПАМЯТЬ, второй и третий элементы ЗАПРЕТ, второй элемент ИЛИ, блок периодических сигна.лов, а также для каждого электронагревателя группу элементов, состоящую из пускового элемента, элемента ЗАПРЕТ, силового коммутационного элемента, элемента ПАМЯТЬ, элемента И, переключающего элемента и . реверсивного двигателя, датчика тока, преобразователя мощности и источника постоянного стабилизированного напряжения, блок формирования дискретных сигналов, первые выходы которого через последовательно соединенные р соответствующий элемент задержки группы и соответствующий элемент ЗАПРЕТ группы подключены к первым входам первого элемента ИЛИ, выход которого через элемент И соединен с входом переключающего элемента, подключенного к первому реверсивному вел двигателю, выход которого соединен ( с первым входом управляющего резистора первого электронагревателя, второй выход блока формирования дискретных сигналов через первый элементПАМЯТЬ подключен к первому входу пер- рвого элемента ЗАПРЕТ, выход которого , соединен с входом блока формирования дискретных сигналов, а второй входс первым входом силового коммутационного элемента, с входом блока контроля времени и с первым выходом пуско- вого элемента, второй выход которого через элемент НЕ подключен к первому входу второго элемента ПАМЯТЬ, вторым входом соединенного с первым выходом блока формирования дискретных сигналов, а выходом " с вторым вхо17 10 туемых электронагревателях выше заданной, В этом случае появившиеся сигналы производят сброс элементов ПАМЯТЬ 56-61, в результате чего на их выходах и, соответственно, на входах элементов И 62-67 исчезают сигналы логической ".1", которые также отсутствуют на входах соответствующих переключающих элементов 68-73 групп элементов 32-37 второго типа. В этом случае периодически появляющиеся сигналы с . источника 31 периодических сигналов приводят к тому, что на выходе переключающих элементов 68-73 появляются периодические сигналы напряжения сети, которые периодически вращают соответствующие реверсивные двигатели 74-79 вместе с управляющими резисторами 82-87 в направлении, при котором частично уменьшаются аналого" вые токовые сигналы на входах соответствующих блоков 89-94 управления и, соответственно, напряжение на соответствующих испытуемых электронагре вателях 118-123 до тех пор, пока значение мощности на них не становится ниже заданного. 8 этом случае появляются сигналы логической "1" на входах Г, , в, р, г и 1 элементов ПАМЯТЬ 56-61 и исчезают на входах1, и, о, з и ц этих элементов. Происходит взвод элементов ПАИЯТЬ 56- 61, в результате чего на их выходах, входах соответствующих элементов И 62-67 и их выводах, а также входах соответствующих переключающих элементов 68-73 соответственно групп элементов 32-37 второго типа Формируются сигналы логической "1".Периодически появляющиеся сигналы логической "1", приходящие от источника .31 периодических сигналов формируют на выходе переключающих элементов 68-73 периодические сигналы напряжения сети, которые периодически вращают реверсивные двигатели 74-78 вместе с управляющими резисторами 82"87 в направлении, при котором частично увеличиваются как аналоговые токовые сигналы, поступающие на входы соответствующих блоков 89-94 управления, так и напряжение на соответствующих испытуемых электронагревателях 118-123, поступающее на них соответственно с- силовых тиристорных блоков 96-101. Это происходит до тех пор, пока мощность на испытуемых электронагревателях 118-123 не становится выше заданной, после чего 12218 18 блоков 96-101. В дальнейшем в связи с отсутствием на входах элементов И 62-67 сигналов з логической "Р, поступавших ранееот соответствующих силовых коммутационных элементов 50-55, переключающие элементы 68-73 переводятся в опиначинается периодическое уменьшениенапряжения и соответственно мощность,снимаемой с испытуемых электронагревателей.Таким образом, после достижениязаданной мощности процесс частичногоуменьшения или увеличения напряженияна испытуемых электронагреватегях118-123 дает возможность стабилизи ровать на каждом из них заданную мощность до конца испытаний, по истечении которых блок 2 контроля времениФормирует сигнал логической "1 ",которыи закрывает третий элементи ЗАПРЕТ 29, сбрасывает. третий элемент ПАМЯТЬ 25 и взводит четвертыйэлемент ПАМЯТЬ 26, на выходе кото:рого появляется сигнал логической"1", проходящий через второй элемент26 ИЛИ 30 на вход источника. 31 периодических сигналов, который продолжаетфункционировать. На выходе третьегоэлемента ПАИЯТЬ 25 сигнал логической"1" отсутствует. Переключающий алеут мент 19 переводится в режим, при котором на его выходе появляются периодические сигналы напряжения сети всякий раз, когда на его вход периодически приходят сигналы логическойз "1", поступающие от источника 31 периодических сигналов через первыйэлемент ИЛИ 17 и элемент И 18.Периодические сигналы напряжениясети, формируемые на выходе переключающего элемента 19, периодически35вращают реверсивный двигатель 21 ивместе с ним управляющий резистор 81в направлении, при котором, в конеч-.ном итоге, периодически уменьшается49напряжение на регулирующих электронагревателях 117 до нулевого значения,После того, как на выходе четвертого элемента ПАМЯТЬ 26 появляется45сигнал логической "1", с его помощьюпроисходит закрытие элементов ЗАПРЕТ44-49 групп элементов 32-37 второготипа, в результате чего силовые коммутационные элементы 50-55 переводятся в отключенное состояние, что,в свою очередь, приводит к снятиюнапряжения сети с. силовых тиристорных19 1012218 20 санный режим, при котором реверсив- заключаются в повышении качества и ные двигатели 74 р 79 с помощью источ- надежности испытаний. ника 31 периодических сигналов воз-. В объекте, принятом в качестве бавращают соответствующие резисторы зового-, в результате отсутствия воз-87 в их начальное положение,; пос-можности создания необходимых темле достижения которого пусковые эле- пературных условий, при которых на менты 33-43 переводятся в нерабочее активной поверхности испытуемых электсостояние ронагревателей достигается заданнаяПосле достижения нулевого значе- ваттная нагрузка, снижается качество ния напряжения на регулирующих на Ф испытаний, а следовательно, занижагревателях 117 пусковой элемент 1. ется время гарантийной наработки, переводится в нерабочее состояние, Кроме того, используемое в базов результате чего силовой коммута- вом.объекте устройство управления ционный элемент. 20 переводится в от- электронагревателями вызывает изменеклцченное состояние, снимая напряже- м ние температуры на их активной поние сети с силового тиристорногобло- верхности, приводящеек снижению сро,ка 95, на выходе элемента НЕ 2 фор- ка службы электронагревателей. мируется сигнал логической Ч", кото- Экономический эффект может быть рый производит сброс четвертого эле" получен за счет обеспечения возможмента ПАИЯТЬ 2 б.щ ности своевременного выявления приПроцесс испытаний закончен.испытаниях на заводе-изготовителеТехнические преимущества изобрете- электронагревателей недостатков техния по сравнению с известным базовым . нологии, устранения их, что, в кообъектом, в качестве которого принято нечном итоге, увеличивает выход годустройство управления, реализованное .И ным электронагревателей в дополнении в камернбй .электропечи типа Г-, к их плановому количеству.1012218 Составитель И. Швец Техред О,Неце Корректор А, Тлско Редакто Л, Алексеенк аэ 2762/5 я наб ППП фПате Ужгородул. Проектная,Фил Тираж 872 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 1035, Москва, Ж, Раушс101 дом первого элемента ПАМЯТЬ, выход блока контроля времени подключен к первому входу третьего элемента ПА" МЯТЬ, к первому входу второго элемента ЗАПРЕТ и к первому входу четвертого элемента ПАМЯТЬ, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход через второй элемент ИЛИ - к первому входу блока периодических сигналов и к первому входу третьего элемента ЗАПРЕТ, выходом соединенного с втсым входом переключающего элемента, вторым входом, с первым выходом одноточечного автоматического потенциометра, входом соединенного с выходом датчика температуры а вторым выходом через второй элемент ЗАПРЕТ " с вторым входом третьего элемента ПАМЯТЬ, выход ко.торого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход блока периодических сигналов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, входы многоточечного регулирующего автоматического потенциометра соединены с выходами соответствующих преобра" зователей мощности, а каждый выход через последовательно соединенные элементы ПАМЯТЬ, элемент И, переклю. чающий элемент и реверсивный двига 2218тель - с первым входом соответствующего управляющего резистора вторыми входами подключенного к выходу источника постоянного стабилизированного напряжения, выходы силовых ти, ристорных блоков соединены с входами соответствующих преобразователей мощности, с входами датчиков тока, выходами соединенных с третьими входами преобразователей мощности, причем второй вход каждого силового тиристорного блока подключен к первому выходу соответствующего коммутационного элемента, первыми входами соединенного с выходом трансформатора, подключенного к шине питания, вторым вхо" дом коммутационный элемент соединен через элемент ЗАПРЕТ с выходом соответствующего пускового элемента и с вторым входом коммутационного элемента, подключенного к вторым входам элемента ЗАПРЕТ и элемента И, вход пускового элемента подключен к шине питания и к вторым входам переключающих элементов третьи входы которых соединены с выходЬм блока перио-; дических сигналов, а выход четвертого элемента ПАМЯТЬ подклю,чен к второму входу элемента ЗАПРЕТ, 1Изобретение относится к технике испытаний и, в частности, к устройст", вам управления испытанием карбид кремниевых электронагревателей на гарантийную наработку, 5Известно устройство для регулирования температуры, содержащее электронагреватель; силовой и управляющий тиристоры, диоды, постоянные и переменный резисторы, согласующий транс форматор, электроконтактный термометрРабота устройства состоит в том, что при изменении сопротивления фазочувствительного моста, осуществляемого вручную с помощью переменного 1 резистора, на выходе согласующего трансформатора меняется фаза напряжения запуска управляющего тиристора относительно фазы питающего напряжения и, следовательно, угол его от крытия, Импульс тока через управляющий тиристор поступает на управляющий электрод силового тиристора, который открывается на определенный угол, и импульс тока поступает на электро- нагреватель. При замыкании контакта электроконтактного термометра входная цепь управляющего электрода закорачивается, в результате чего управляющий и силовой тиристоры закрыты 1.Это устройство имеет возможность ручной подстройки своего выходного напряжения, однако работает по принципу подачи на электронагреватель также максимального значения.напряжения, или полного сьема его, а это в конечном итоге, снижает качество и надежность управления,Наиболее близким к предлагаемому ,но технической сущности является программный терморегулятор для градиент3 10122ной электропечи, содержащий испытательную камеру с электронагревателями и датчиком температуры, соединен-ным с одноточечным регулирующим автоматическим потенциометром, многоточечный регулирующий автоматическийпотенциометр, трансформатор, управляющие резисторы, подключенные .ксоответствующим блокам управленияи связанные через силовые тиристор вные блоки с электронагревателями соответствующих зон. Кроме того, терморегулятор содержит программные блоки задания градиента температурыверхней, нижней и средней зоны. Вы зход блока задания температуры среднейзоны через измерительный блок подключен к датчику температуры средней зоны и к входу регулирующего прибора,выходы которого связаны с одними вхо- щдами трехканального делителя, дру"гие входы которого пбдключены к выходам программных блоков задания градиента температуры верхней и нижней зон.Принцип работы устройства состоит 2 зв том, что по заданному значению илипрограмме температуры средней зоныобеспечивается необходимый температурный режим как в самой средней зоне, так и в верхней и нижней зонахградиентной электропечи. Кроме того,предусмотрена возможность программного управления как по верхней, так ипо нижней зонам с помощью соответствующих программных блоков, При этомведущим параметром процесса являетсяФтемпература средней зоны, по которойосуществляется коррекция температурверхней и нижней зон 2 1,Однако в этом устройстве отсутствует, исходя из такого высокоточного46процесса, помехозащищенность программных блоков задания градиента температуры верхней и нижней, а также сред"ней зон. Кроме того, устройству при"суще недостаточное гальваническое45разделение выходных .цепей регулирующего прибора средней зоны и программных блоков задания градиента темпе"ратуры верхней и нижней зон, Указан"ные недостатки отрицательно сказывают"ся на качестве управления процессом,что в конечном итоге не позвопяетдобиться той высокой точности, длякоторой создано известное устройство.Кроме тоГо, включение печного ффтрансформатора на выходе силовоготиристорного блока приводит к наличию на силовых тиристорах перенапря 18 4жений, которые могут преждевременновывести их из строя, что, в своюочередь, сказывается на. надежностиизвестного устройства, особенно приего длительной работе,Цель изобретения - повышение надежности работы устройства,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для управления испытанием электронагревателей, содержащее испытательную камеру с электронагревателями и датчиком температуры, соединенным выходом с входом одното" чечного регулирующего автоматическо.- го потенциометра, многоточечный регулирУющий автоматический потенциометр, трансформатор, по числу элект" ронагревателей управляющие резисторы, подключенные к первым входам соотгветствующих блоков управления, выходы которых через силовые тиристорные блоки соединены с соответствующими электронагревателями, введены лусковой элемент, блок контроля времени, первый элемент ЗАПРЕТ, блок Формирования дискретных сигналов, группы элементов задержки и элементов ЗАПРЕТ, первый элемент ИЛИ, элемент И, переключающий элемент, силовой коммутационный элемент, реверсивный двигатель, элемент НЕ, первый, второй, третий и четвертый элементы ПАМЯТЬ, второй и третий элементы ЗАПРЕТ, второй элемент ИЛИ, блок периодических сигналов, а также для каждого электронагревателя группу элементов, со" стоящую из пускового элемента, элемента ЗАПРЕТ, силового коммутационного элемента, элемента ПАМЯТЬ, элемента И, переключающего элемента и реверсивного двигателя, датчика тока, преобразователя мощности и источника постоянного стабилизированного напряжения, блок Формирования дискретных сигналов, первые выходы которого через последовательно соединенные соответствующий элемент задержки группы и соответствующий элемент ЗАПРЕТ группы подключены к первым входам первого элемента ИЛИ, выход которого через элемент И соединен с входом переключающего элемента, подключенного к первому реверсивному двигателю, выход которого соединен с первымвходом управляющего резистора первого электронагревателя, второй выход блока формирования дискретных сигналов через первый элемент ПАИЯТЬ подключен к первому входу первого элемента10125ЗАПРЕТ, выход которого соединен с.входом блока Формирования дискретныхсигналов, а второй вход - с первым входом силового коммутационного элемента, с входом блока контроля времени и с первым выходом пускового зле. мента, второй выход которого через элемент НЕ подключен к первому входу второго элемента ПАМЯТЬ, вторым входом соединенного с первым выходом 1 Облока Формирования дискретных сигналов, а выходом - с вторым входом пер вого элемента ПАМЯТЬ, выход блока контроля времени подключен к первому входу третьего элемента ПАМЯТЬ, к пер вому входу второго элемента ЗАПРЕТ и к первому входу четвертого элемента ПАМЯТЬ, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход . через второй элемент ИЛИ - к первому 20 входу блока периодических сигналоь и к первому входу третьего элемента ЗАПРЕТ, выходом соединенного с вторым входом переключающего элемента, вторым входом - с первым выходом 25 одноточечного автоматического потенциометра, входом соединенного с. выходом датчика температуры, а вторым выходом через второй элемент ЗАПРЕТ - с вторым входом третьего элемента ЗО ПАМЯТЬ, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход блока периодических сигналов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, входы многоточечного регулирующего автоматического потенциометра соединены с выходами соответствующих преобразователей мощности, а каждый выход через последовательно соединенные элемент ПАМЯТЬ,. 0 элемент И, переключающий элемеНт и реверсивный двигатель - с первым входом соответствующего управляющего резистора, вторыми входами подключенного к выходу источника постоянного стабилизированного напряжения, выходы силовых тиристорных блоков соединены с входами соответствующих преобразователей мощности, с входами датчиков тока, выходами соединенных с третьими входами преобразователей мощности, причем второй вход каждого силового тиристорного блока подключен.к первому выходу соответствующего коммутационного элемента, первыми входами соединенного с выходомИ трансформатора, подключенного к шине питания, вторым входом коммутационный элемент соединен через элемент ЗАПРЕТ 218 бс выходом соответствующего пусковогоэлемента и с вторым входом коммутационного элемента, подключенного квторым входам элемента ЗАПРЕТ и эле"мента И, вход пускового элемента подключен к шине питания и к вторымвходам переключающих элементов,третьи входы которых соединены с вцходом блока периодических сигналов,а выход четвертого элемента ПАМЯТЬподключен к второму входу элементаЗАПРЕТ.На фиг, 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - пример схемыблока формирования дискретных сигналов; на фиг. 3 - схема переключающегоэлемента,Устройство содержит пусковой элемент 1, блок 2 контроля времени, первый элемент ЗАПРЕТ 3, блок 4 формирования дискретных сигналов, группыэлементов 5-8 первого типа, каждаяиз которых имеет в своем составе элементы 9-12 времени и элементы ЗАПРЕТ13-16, первый элемент ИЛИ 17, элемент И 18, переключающий элемент 19,силовой коммутационный элемент 20,реверсивный двигатель 21, элементНЕ 22, первый 23, второй 24, третий25 и четвертый 26 элементы ПАМЯТЬ,одноточечный регулирующий автоматический потенциометр 27, второй,28и третий 29 элементы ЗАОРЕТ, второйэлемент ИЛИ 30, источник 31 периодических сигналов, группы элементов32-37 второго типа, каждая из которых имеет в своем составе пусковыеэлементы 38-43, элементы ЗАПРЕТ 4449, силовые коммутационные элементы50-55, элементы ПАМЯТЬ 56-61, элементы И 62-67, переключающие элементы68-73 и реверсивные двигатели 74-79,многоточечный регулирующий автоматический потенциометр 80, управляющиерезисторы 81-87, блоки 88-94 управления, силовые тиристорные блоки 95101, датчики 102-107 тока, преобразователи 108-113 мощности, датчик114 температуры, трансФорматор 115,источник 116 постоянного стабилизированного напряжения, регулирующие 117и испытуемые 118- 123 электронагреватели, испытательную камеру 124.Блок 7 Формирования дискретных сигналов содержит элемент ЗАПРЕТ 125,элемент И 126, элемент И. 126, элементы 127 и 128 задержки, элементПАМЯТЬ 129, группы элементов 130-142,причем каждая группа содержит эле7 101мент ПАМЯТЬ 143155, первый 156168, второй 169 181 и третий 182;194 элементы ЗАПРЕТ, элементы .195207 задержки. Все группы, кроме первой 130, содержат элемент .И 208219. Кроме того, в состав. блока. вхо:дят переключатель 220, блоки переключателей 221223, каждый из которыхсодержит индивидуальные переключателивыходов дискретных сигналов 224235элементы ИЛИ 236230, элементыИ 240, ПАИЯТЬ 241 НЕ 242 и ЗАДЕРЖ"КА 243. Переключающий. элемент 19 содержит элементы И 244, ЗАПРЕТ 245 идвухканальный магнитоуправляемый элемент 246.На фиг. 1 обозначены также выхо"ды с 3, Ъ, с, 8, е блока 4 Формированиядискретных сигналов и входы Г, Ь,1, а, и, р, о, г, з, й и и элементовПАМЯТЬ 56-61,Перед пуском. устройства в работуна входе элемента НЕ 22 сигнал логи-.ческой "1" отсутствует, а на выходеон есть, в результате чего взводитсяпервый элемент ПАИЯТЬ 23 и сбрасыва"ется второй элемент ПАМЯТЬ 24, навыходе которого отсутствует сигналлогической "1",При воздействии на пусковой элемент 1 на его выходе формируется сигнал логической "1", который проходитчерез открытый. первый элемент ЗАП"РЕТ 3 на вход блока 4 формированиядискретных сигналов, запуская егов работу. Кроме того, этот же сигналлогической н 1"поступает на элемент.НЕ 22, в результате чего сигнал логической1" на его выходе исчезает,,а также на блок 2 контроля времени,запуская его в работу, и переводитво включенное состояние силовой ком-.мутационный элемент 20, который подает со своего первого выхода напряже",ние сети на силовой тиристорный блок95 регулирующих электронагревателей117 и формирует на своем другом вы"ходе сигнал логической "1", поступающий на элемент И 18.Переводятся в рабочее состояниепусковые элементы 38-43. На выходеэтих элементов путем преобразования,сетевого напряжения формируются сиг.налы логической "1", которые поступают через соответствующие открытыеэлементы ЗАПРЕТ 44-49 на соответст. вующие силовые коммутационные элементы 50-55,соответственно груплэлементов 32-37 второго типа. Зти 18 8;ния от печного трансформатора 1 15 :через коммутационные элементы на соответствующие силовые тиристорные бло.ки 96-101 испытуемых электронагревателей, а также формируют на своих вы-.ходах сигналы логической "1", которые поступают соответственно на элементы И 62-67 соответствующих группэлементов 32-37 второго типа.При отсутствии на испытуемыхэлектронагревателях 118-123 напряжения, которое подается на них только 1 з при наличии в испытательной камере124 заданной температуры,.многото"чечный регулирующий автоматическийпотенциометр 80 Формирует на своихсоответствующих выходах сигналы ло- . щ гической н 1", которые поступают навходы Г, К, а, р,. г и й соответст, .венно элементов ПАИЯТЬ 56"61 соот"ветствующих групп элементов 32-,37, второго типа, в результате чего эти: 2 З элементы взводятся и на их выходахтакже формируются сигналы логичес- .кой "1", которые поступают на одиниз входов соответствующих элементовИ 62-67 соответственно групп элемензв тов 32-37 второго типа. Наличие наобоих входах элементов И 62-67 сигналов логической1" позволяет имсформировать на своих выходах такиеже сигналы, которые поступают на одйниз входов переключающих элеяентов68-73 соответствующих групп элементов32-37 второго типа, в результате чегоэти элементы подготавливаются к реви"му работы, при котором на их выходахХ периодически Формируются напряжения сети, что происходит при достижении в испытательной камере 124 за"данной температуры. Одноточечный регулирующий автоматической потенциометр 27, получая информацию от датчика 114 о температуре в испытательной камере 124, Формирует в диапазоне температур от начальной до заданной, например 1400 С, сигнал логической1" на своем выходе л, поступающий через открытый вто" рой элемент ЗАПРЕТ 28 на один из входов.переключающего элемента 19, который, имея на своем другом входе сигнал логической н 1" от элемента И 18, формирует на выходе сигнал напряже" ния, начинэющйй вращать реверсивный двигатель 21 вместе с управляющим9резистором 81, питаемым от источника 116 постоянного стабилизированног напряжения в направлении, при которо происходит увеличение управляющего сигнала, поступающего в блок 88 управления. Элемент 9 задержки по истечениизадаваемого ему промежутка времениформирует на своем выходе сигнал ло"гической "1", который закрывает эле"мент ЗАПРЕТ 13, в,эезультате чегона выходе переключающего элемента 19исчезает напряжение сети, реверсивный двигатель 21 останавливаетсв,на входе блока 88 управления формируется первое значение аналоговоготокового сигнала, который после преобразования в нем и силовом .тирис,торном блоке 95 формирует на выходепоследнего первое значение напряжения, поступающего на регулирующиеэлектронагреватели 117, производящие выделение тепловой энергии в испь 1 тательной камере 124, вместе с которой начинают разогреваться испы. туемые электронагреватели 118-133.Работа блока 4 формирования дискретных сигнапов происходит следующим образом.При поступлении сигнала логической "1" от,первого элемента ЗАПРЕТ 3на вход блока 4 этот сигнал поступает на один из входов элементаИ 126, проходит через открытйй элемент ЗАПРЕТ 125 на элемент 27 ЗАДЕРЖКИ и другой вход элемента И 126, в результате чего на его выходе формируется сигнал логической "1", который взводит элемент ПАМЯТЬ 143 группы элементов 130 и"через открытый .первый элемент ЗАПРЕТ 156 этой же группы переводит в закрытое состояние второй элемент ЗАПРЕТ 169. После взвода элемента ПАМЯТЬ 143 на .его выходе. формируется сигнал логической "1", который поступает через открытый третий элемент ЗАПРЕТ 182 группы элементов 30 и включенный переключатель 220 на .выход блока 4 формирования дискретных сигналов. Кроме того, сигнал логической "1", имеющийся на выходе третьего элемента ЗАПРЕТ 182 группы элементов 130, переводит в закрытое состояние третий элемент ЗАПРЕТ 183 группы элементов 131.После этого через время, задаваемое элементом 127 ЗАДЕРЖКИ, на его 012218 1 О выходе формируется сигнал логической о "1", который взводит элемент ПАМЯТЬ м 129, в результате чего на его выходе также формируется сигнал логической н", который поступает на входэлемента 128 задержки и переводитв закрытое состояние элемент ЗАПРЕТ125, в результате чего исчезает сигнал логической "1" на выходе,элемен"та И 126 и, в конечном итоге, навходе второго элемента ЗАПРЕТ 169группы элементов 130. После этогосигнал логической "1" с выхода элемента ПАМЯТЬ поступает через откры тый второй элемент ЗАПРЕТ 169 группыэлементов 130 на элемент 195 задержки этой же группы, на выходе которогочерез время, задаваемое этим элементом, формируется сигнал логической 2 О "1", который поступает на один извходов элемента И 208 группы элементов 131 и закрывает первый элементЗАПРЕТ 156.После этого через время, задана- емое элементом 128 задержки на еговыходе формируется сигнал логической "1", который осуществляет сбросэлемента ПАМЯТЬ, 129. При этом на еговыходе исчезает сигнал логической"1", открывается элемент ЗАПРЕТ 125,.в результате чего Формируется сноваоигнал логической "1" на выходе элемента И 126 и соответствующем входеэлемента И 108 группы элементов 131.Наличие сигналов логической "1" на Зф двух входах элемента И 208 вызываетформирование такого же сигнала нэего выходе, в результате чего взводится элемент ПАМЯТЬ 144 группы элементов 131, а также открытый первый о элемент ЗАПРЕТ 157 этой же группыпереводится в закрытое состояние второй элемент ЗАПРЕТ 170 группы элементов 131.После взвода элемента ПАМЯТЬ 144группы элементов 131 на его активномвыходе Формируется сигнал логической, который переводит в закрытое состояние третий элемент ЗАПРЕТ 182группы элементов 130, в результате фо чего на его выходе и выходе блока 4формирования дискретных сигналов исцезает сигнал логической "1". Отсутствие этого сигнала на выходетретьего элемента ЗАПРЕТ 182 группы И элементов 130 переводит в открытоесостояние третий элемент ЗАПРЕТ 183группы элементов 131, в результатечего сигнал логической "1" с выхода1012211элемента ПАМЯТЬ 144 поступает напереключатель 244 блока переключателей 221.После исчезновения сигнала логической "1" на выходе элемента И 126переводится в открытое состояние второй элемент ЗАПРЕТ 170 группы элементов 131, и сигнал логической "1" -свыхода элемента ПАМЯТЬ 144 этой жегруппы поступает на элемент 196 за р держки группы элементов 131 и черезвремя, задаваемое этим элементом,на его выходе формируется сигнал логической "1", который переводит в за"крытое состояние пероый элемент 1 ЗАОРЕТ 157 группы элементов 131 ипоступает на элемент И 209 группыэлементов 132 и т.д.Аналогичным путем работают цепи управления взводом элементов ПАИЯТЬ остальных групп элементов и форми-.рования сигналов логической "1" навходах переключателей соответствующих блоков переключателей.В зависимости от того, какие переключатели в каждом из блоков переключателей 221223 включены, сиг-" налылогической 11" проходят через элементы ИЛИ 236.;.238 на соответствующие выходы о, с и д. Посколькусигнал логической "1", формируемый последовательно на выходе каждойгруппы, исключает .такой же сигнал на выходе предыдущей .группы, то, очевидно, на соответствующие выходы блока 4 Формирования дискретных сигна-, лов проходит тоЛько один такой сигнал при отсутствии остальных, Избира= ние же каких-то конкретных сигналов на соответствующие выходы блока 446 формирования дискретных сигналов осуществляется с помощью индивидуальных переключателей 224235 соответствующих блоков переключателей 221223.Таким образом задается исходная фф ,информацияПосле того, как формируется сигнал логической "1" на выходе элемента 207 задержки группы элементов142 и он поступает на один из входов элемента И 240, на другой вход которого также поступает сигнал логи.ческой "1", сформированный на выходе элемента И 126, происходит формирование такого же сигнала на выходеэлемента И 240, Этот сигнал осуществляет взвод элемента ПАИЯТЬ 241, на выходе которого выход (блока форми" 18 12роаания дискретных сигналов) появляется сигнал логической "1", с помощью которого взводится второй элемент ПАМЯТЬ 24 устройства (фиг. 1), после чего на его выходе формируется сигнал логической Ч", который закрывает первый элемент ЗАПРЕТ 3 и на ;:. входах элементов. ЗАПРЕТ 125 и И 126 исчезают сигналы логической1". Блок 4 формирования дискретных сигналов прекращает свою работу.С помощью сигнала. логической "1", имеющегося на выходе элемента ПАИЯТЬ 241, производится. сброс всех эле ментов ПАМЯТЬ.143155 групп элемен" тов 130142, в результате чего на входах и выходе элемента ИЛИ,239 исчезает сигнал логической 1", который также отсутствует на входе элемента НЕ 242, а на его выходе появляется сигнал логической "1", который, пройдя через элемент 242 задержки, выполняет сброс элемента ПАМЯТЬ 241.Суммарное время работы описанного блока может быть, например, рассчитано на 180 мин с дискретностью появления сигналов логической "1" на выходах групп элементов 131142 через 15 мин.Кроме того, для подъема температуры в камере, например, необходимо получить на выходе с,Ь, С и 3 четыре сигнала логической 11", появление которых должно быть через О, 30, 90 и 160 мин, В этом случае на выход см проходит сигнал от группы элемен.тов 130, на выход Ъ - от группы элементов 132, на выход с - .от группы элементов 136, на выход 3 - от груп" пы элементов 141.При раооте блоКа, как только появляется сигнал логической "1" на выходе элемента ПАМЯТЬ 143 группы элементов 130, исчезает сигнал логи", ческой н 1" на входе элемента ПАМЯТЬ 241.После. достижения первого значения напряжения на регулирующих электронагревателях 117 исчезает сигнал ло гической н 1" на выходе блока 4 формирования дискретных сигналов и происходит исчезновение этого сигнала на входах элементов времени 9 и ЗАПРЕТ 13 группы элементов 5 первого типа, исчезает сигнал логической "1" на выходе элемента 9 времени.Через задаваемый промежуток времени появляется сигнал логической 1 Ч"13 1012на выходе д блока Ч формированиядискретных сигналов при этом сигна"лы на его выходах с, с, д и е отсутствуют. В дальнейшем тот же сиг"нал производит сброс первого элемен"та ПАМЯТЬ 23, что выражается в исчезновении сигнала логической "1" наего выходе и входе сброса второгоэлемента ПАМЯТЬ 24, а также вызывает снова вращение реверсивного двигателя 21 с управляющим резистором81, что приводит к формированию второго, но большего, чем первое, значения напряжения на регулирующихэлектронагревателях 117. Продолжается процесс нагрева испытательной камеры 124 и испытуемых электронагревателей 118-123. В формировании второго значения напряжения принимаютучастие элементы времени 1 О и ЗАПРЕТ14 группы элементов 6 первого типа,В дальнейшем последовательно появляются сигналы логической ."1" навыходах с, а далее д, что приводитк формированию третьего и четвертогозначений напряжения на регулирующихэлектронагревателях 117.Элементам 10-12 времени задаютсвои настройки по времени, что позво. ляет производить поворот управляющего резистора 81 на определенные уг"лы при которых достигаются, в конеч-.ном итоге, необходимые значения напряжения на регулирующих электрона"гревателях 117,В дельнейшем, после достижения:четвертого значения напряжения на регулирующих электронагревателях 117,достигается заданная температура риспытательной камере 124, при кото" ,рой начинается режим ее стабилизации,40а также постепенное увеличение напряжения на испытуемых электронагревателях 118-123 до значения, при котором на них достигается заданнаямощность.ПоСле выполнения необходимых опе-раций блок.1 формирования дискретныхсигналов на своем выходе формируетсигнал логической ".1", который взво. дит второй элемент ПАМЯТЬ 24, в ре фзультате чего на его выходе появляется сигнал логической "1", закрывающий первый элемент ЗАПРЕТ 3, сйгнал не его выходе исчезает и блок 4формирования дискретных сигналов 55выводится из работы.Достижение заданной температурыв испытательной камере приводит к 218, 14тому, что одноточечный регулирующий автоматичеСкий потенциометр 27 формирует на выходе сигнал логической н", который проходит через открытый третий элемент ЗАПРЕТ 29 на вход третьего элемента ПАМЯТЬ 25, взводит его, в результате на его выходе появляется также сигнал логической "1", поступающий затем через второй элемент ИЛИ 30 на вход источника 3 периодических сигналов, который запускается в работу.Управление резистором 81 осуществляется реверсивным двигателем 21, вращение выходного вала которого передается валу резистора 81 с помощью, например, трубчатого валика, один конец которого связан с валом двигателя 21, а другой - с валом резистора 81.Наличие на входе переключающего элемента 28, приводит к тому, что он закрывает в переключающем элементе 19 элемент ЗАПРЕТ 245 и поступает на один из входов элемента И 244. Сигнал логической "1" поступает с выхода элемента И 18 через переключающий элемент 19 на другие входы элемента ЗАПРЕТ 245 и элемента И 244. Ввиду того, что элемент ЗАПРЕТ 245 закрыт, сигнал логической "1" формируется на выходе элемента И 244 и воздействует на соответствующую часть одного из каналов магнитоуправляемого элемента 246. Силовая часть этогс канала срабатывает и пропускает напряжение сети на выход переключающего элемента 1 ЭЕсли на этом входе переключающего элемента 19 отсутствует сигнал логической "1", поступавший раньше от элемента ЗАПРЕТ 28, переводится в открытое состояние элемент ЗАПРЕТ 245 и сигнал логической "1" от элемента И 18 проходит через переключающий элемент 19 и открытый элемент ЗАПРЕТ 245 на управляющую часть другого канала,магнитоуправляемого элемента 246, воздействуя на нее, Силовая часть этого канала срабатывает и пропускает напряжение сети на выход переключающего элемента 19,Блок 88 управления работает на принципе преобразования его входного аналогового токового сигнала в фазоимпульсный сигнал, воздействующий на угол, открывания тиристоров силового блока 95.18 16тельной камере 124 выше заданной,а далее происходит частичное умень"шение напряжения.,и т.д,Таким образом, при помощи описанного режима производится стабилиза"ция заданной температуры в испытательной камере 124 до конца испытаний, контроль времени которых осу"ществляется .блоком 2 контроля времени.С момента достижения в испытательной камере 124 заданной температурыначинается подьеМ напряжения на испытуемых электронагревателях 118-123.Подача с источника 31 периодических сигналов кратковременных сигналов в логической "1" на входе переключающих элементов 68-73 соответст;венно приводит к тому, что на их вы"ходах формируется также кратковременные периодические .сигналы напряжения сети, которые начинают периоди"чески вращать реверсивные двигатели74-79 вместе с соответствующими управляющими резисторами 82-87, питае"мыми от источника 116 постоянногостабилизированного напряжения в направлении, при котором происходит.увеличение напряжения на .выходах си"ловых тиристорных блоков 96-101 исоответствующих испытуемых электро"нагревателях 118-123. Этот режим про"изводится до тех пор, пока на входахЬ, 1, и, ц, з и ц соответствующихэлементов ПАИЯТЬ 56-61 групп элементов 32-37 второго типа не появятсясигналы логической н 1", при этом навходах Г, М, в, р, г и й этих жеэлементов они не исчезают.Информация о значении мощностиформируется в преобразователях 108113 мощности, в каждый из которыхпоступают данные о напряжении на соответствующем испытуемом электронагревателе и токе от соответствующихдатчиков 102-107. В этих преобразователях информация обрабатывается ив виде аналоговых сигналов напряжения поступает в многоточечный регулирующий автоматический потенциометр80, где она сравнивается с заданнойпо каждому испытуемому электронагре"вателю, Если на входах Ь, 1, и,з и и соответствующих элементовПАИЯТЬ 56-61 появляются сигналы логической "1", поступающие от многоточечного регулирующего автоматического потенциометра 80, это значит,что мощность на соответствующих испы 15 10122Предполагается, например, использовать в качестве блока управления исилового тиристорного блока тиристорный регулятор напряжения, которыйсодержит такие блоки, в качестве блока 80 используются многоточечные(многоканальные) регулирующие автоматические потенциомтеры КСПилиКСП, или КСП.В таких приборах последовательно 10и циклически производится опрос датчиков, сравнение их аналоговых сигналов с сигналом соответствующего датчика, определение рассогласования,усиление его и формирование с помощью 1 звыходного усилителя логического сигнала,Появление сигнала логической н 1"на выходе одноточечного регулирующегоавтоматического потенциометра 27 и щисчезновение такого сигнала на другомего выходе приводит к тому, что переключающий элемент 19 переводится врежим работы, при котором на его выходе появляются кратковременные сигна-,цлы напряжения сети в том случае,когда на выходе источника 31 периодических сигналов появляются такжекратковременные периодические сигналы, что в конечном итоге приводит квращению реверсивного двигателя 21вместе с управляющим резистором 81в направлении, при котором происходитчастичное уменьнение, напряжения нарегулирующих электронагревателях 117.Такой режим работы происходит до техпор, пока не появляется сигнал логической "1" на выходе 2 одноточечногорегулирующего автоматического потенциометра 27, что свидетельствует оснижении температуры в испытательнойаокамере 124 ниже заданной, После этого переключающий элемент 19 переводится в режим работы, при котором наего выходе одновременно с появлением сигнала на выходе источника 31периодических сигналов появляютсякратковременные сигналы напряжениясети, которые вращают реверсивный двигатель 21 вместе с управляющим резистором 81 в направлении, при котором очастично увеличиваетсянапряжениена регулирующих электронагревателях117. Такой, режим работы происходитдо тех пор, пока не исчезнет сигналлогической "1" на выходе одноточеч- .5ного регулирующего автоматическогопотенциометра 27, что свидетельствует о том; что температура в испыта

Смотреть

Заявка

3317639, 01.07.1981

ОТДЕЛЕНИЕ ВСЕСОЮЗНОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

НИХИНСОН ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЛЕЛИКОВ ЗОРИК ГЕОРГИЕВИЧ, МУСИЕНКО ОЛЕГ ГРИГОРЬЕВИЧ, ГРУШКОВСКИЙ ВАЛЕРИЙ ИСААКОВИЧ, КАЦ МОИСЕЙ СОЛОМОНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05D 23/19

Метки: испытанием, электронагревателей

Опубликовано: 15.04.1983

Код ссылки

<a href="https://patents.su/14-1012218-ustrojjstvo-dlya-upravleniya-ispytaniem-ehlektronagrevatelejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для управления испытанием электронагревателей</a>

Похожие патенты