Устройство для автоматического управления нагревом в вакуумной электропечи

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХЕСПУБЛИН 9) ЯО( 5 В 1 ГОСУДАРС ПО ДЕЛАМ Е ИЗОБРЕТЕНСВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторскийи технологический институт электротермического оборудования153 621,365,41.316,728 088,8)(56) 1. Смелянский М.я. и др. Дуговыевакуумные печи и электронные плавильные установки. М., Металлургиздат,1962, с. 98.2. Авторское свидетельство СССРР 710484, кл. Н 05 В 1/02,0 05 Р 1/66, опублик. 15,01.80.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ В ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, содержащее регулнрующий блок, вход которого соединен с выходом блока сравнения по мощности, а выход связан с источником питания, датчик мощности, соединенный с первым входом блока сравнения по мощности, второй вход которого соединен с блоком задания по мощности, датчик вакуума в печи,соединенный с блоком сравнения по вакууму, и релейный элемент с замыкающей контактной парой, связанной с выходом блока сравнения по вакууму, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления нагревом, оно снабжено релейным усилителем срегулируемым гистерезисом, в состав которого входит указанный релейный элемент, соединенным в входом с выходом блока сравнения по вакууму, а контактная пара релейного элемента включена между третьим входом блока сравнения по мощности и вы С, ходом блока, сравнения по вакууму,Изобретение относится к области электротермии, в частности к устройствам регулирования мощности (температуры) вакуумных электрических печей.Известны устройства для автоматического управления нагревом в вакуумной электропечи, осуществляющие не только регулирование мощности (температуры), но и имеющие сигнализаторы уровня вакуума с контактным выходом, способные отключать печь при явном нарушении вакуума в процессе нагрева изделий 11 .Недостатком этих устройств является то, что полное отключение печи, 15 приводит к простоям и нарушению технологического режима обработки изделий.Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматичес кого управления нагревом в вакуумной электропечи, содержащее датчик мощности, соединенный с первым входом блока сравнения по мощности, второй вход которого соединен с блоком задания по мощности, а выход связан с регулирующим блоком, и датчик вакуума в печи, соединенный с входом аналогового преобразователя, снабженного задатчиком вакуума, блоком сравнения по вакууму и релейным элементом с контактными парами.Выход блока сравнения по вакууму соединен с регулирующим блоком через замыкающий контакт аналогового преобразователя, и связь блока сравнения по мощности с регулирующим блоком выполнена через размыкающий контакт указанного преобразователя 2 .Недостатком этого устройства яв ляется низкая тчность управления нагревом печи, заключающаяся в неустойчивом (автоколебательном) регулировании нагрева при переключении режима регулирования по вакууму 45 на режим регулирования по мощности и затягивании, переходного процесса.Автоколебания переключения режимов регулирования происходят из-за отсутствия гарантированного гистерезиса (зоны) между замыканием и размыканием контактов переключения по вакууму и из-за появления импульс ных помех в регулирующем блоке в моменты переключения, в связи с разрывами его высокоомного входа. 60 Следовательно, при равенстве величины вакуума в печи 1 и установленноб 5 го его значения (с помощью блока б Ухудшение динамической точности управления нагревом приводит к низкому качеству термообработки изделий в печи и снижению надежности в работе аппаратуры регулирования.Целью изобретения является повышение точности управления нагре-. вом и, вследствие этого, уменьшение брака обрабатываемых в печи изделий Зта цель достигается тем, чтоустройство для автоматическогоуправления нагревом в вакуумной электропечи, содержащее регулирующийблок, вход которого соединен с выходом блока сравнения по мощности,авыход связан с.источником питания,датчик мощности, соединенный с первымвходом блока сравнения по мощности,второй вход которого соединен с блоком задания по мощности, датчик вакуума в печи, соединенный с блокомсравнения по вакууму, и релейныйэлемент с замыкающей контактной парой,связанной с выходом блока сравненияпо вакууму, снабжено релейным усилителем с регулируемым гистерезисом,в состав которого входит указанный фрелейный элемент, соединенный входом.с выходом блока сравнения по вакууму,а контактная пара релейного элементавключена между третьим входом блока сравнения по мощности и выходом блокасравнения по вакууму.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство для автоматического управления нагревом в вакуумной электропечи 1 содержит датчик 2 мощности, блок 3 задания по мощности, блок 4сравнения по мощности, датчик 5 вакуума, блок б задания по вакууму, блок 7 сравнения по вакууму,контактную пару 8 релейного элемента 9,релейный усилитель 10, регулирующий блок 11 иисточник питания 12.Все основные, узлы устройства выполнены на стайдартных элементах. Например, реализация блоков задания по мощности 3 и по вакууму б, блоков сравнения по мощности 4. и по вакууму 7 и регулирующего блока 11 может быть выполнена в приборе Р(2 У 25-02. 05.2195-79). В качестве датчика 2 мощности может быть исполь. зован преобразователь мощности Е 829- НП/2 (Иу 25-04.3215-77), в качестве датчика 5 вакуума - вакуумметр ВИТТУ 4. 3.399.112 ТУ) .Устройство работает следующим образом.Релейный усилитель 10, собранный на операционном усилителе (микросхеме) с положительной обратной связью, рассчитан так, что срабатывание релейного элемента и размыкание контак тной пары 8 происходит при нулевом входном сигнале, а замыкание - при екотором значении входного сигнала и определенной полярности), равного величине гистерезиса 1,зоны) и настраиваемого переменным резистором,включенным в цепь положительной обратной связи в релейном усилителе 10,1056169 Составитель Е. КосаревТехред Т.Маточка. Корректор А.ференц Редактор А. Черных Заказ 9305/41 Тираж 874 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 задания по вакууму), т.е, прн нулевом сигнале с выхода блока 7 сравнения по вакууму, произойдет размыкание контактной пары 8, а при ухудшении вакуума в печи 1, т.е. при значении сигнала с выхода блока 7. сравнения по вакууму, равного или большего, по той же полярности) величине гистерезиса, произойдет замыкание контактной пары 8.С повышением газовыделений (например, во время разогрева изделий) и ухудшением в печи 1 вакуума сигнал с выхода блока 7 сравнения по вакууму при замыкании контактной пары 8 поступает на третий вход блока 4 сравнения по мощности и, имея полярность, согласную с сигналом. датчика 2 мощности, скачком воздействует через регулирующий блок 11 в направлении. уменьшения мощности (температуры) печи. При последующем снижении газовыделения и восстановлении вакуума сигнал, поступающий на третий вход блока 4 сравнения по мощности, умень:шается до нуля, воздействуя в направлении плавного восстановлениямощности (температуры) печи 1. Придостижении нулевого значения сигналаконтактная пара 8 разомкнется идальнейшее улучшение вакуума (сверхустановленного значения) не окажетвлияния на процесс регулированиямощности печи.10Настройка величины гистерезиса в, релейном элементе 10 позволяет снятьавтоколебания при работе контактнойпары 8 и зависит от интенсивности 15 газовыделеиия и производительностивакуумных насосов.Использование предлагаемых устройств для автоматического управления нагревом в широко распространен ных вакуумных электропечах позволитза счет повышения качества термообработки иэделий и уменьшения брака получить экономический эффект.