Устройство для автоматического программного регулирования температуры индукционной нагревательной печи

0 тГЯ с А н и е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскинСоциалистическиеРес ублик и 752268 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам изооретеиий и открытийДата опубликования описания 01,08.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ИНДУКЦИОННОЙ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙПЕЧИ1Изобретение относится к средствам автоматического регулирования, а именно к устройствам автоматического регулирования тепловых режимов индукционных установок, в которых в качестве источников питания используются несколько парал 5 лельно работающих машинных преобразо- . вателей повышенной частоты с асинхронным приводом, а в качестве возбудикелейэлектромашинные или тиристорные усилитО тели.Известны устройства регулирования температуры индуктивных печей, в которых используется параллельная работа нескольких машинных преобразователей повышенть ной частоты с асинхронным приводом, Возбуждают группу параллельно работающих преобразователей от однса"о возбудителя 1,1 и 2Недостатком этих систем регулирова- щ ния является неустойчивая работа исполнительного устройства, в качестве которого .используется группа параллельно соесотненных машинных преобразователей в режиме,когда рассогласование между заданным и истинным значениями температуры в процессе отработки возмущений равно нулю.Наиболее близким техническим решением является устройство для программного регулирования температуры индукционной нагревательной печи, содержащее подключенные через элемент сравнения ко входу измерительного блока датчик и задатчик температуры, причем к выходу из-. мерительного, блока подключен регулятор, а также соединенный с выходом возбудителя блок машинных преобразователей частоты, выход которого подключен к индукционному нагревателю ф 1Недостатком известного устройства является то, что оно не гарантировано от уменьшения тока йагрузки (в переходных режимах автоматического регулирования температуры) до величины меньшей, чем наперед заданная, или даже от кратковременного обращения в нуль (прр больших возмущениях в системе регулированйя), Поскольку синхронная парал3 7522лельная работа генераторов с асинхронным приводом обусловлена токами нагруэки, создающими положительные синхронизирующие моменты, при значительном уменьшении тока нагрузки их парал 5лельная синхронная работа может бытьнарушена, а, следовательно, и нарушентехнологический процесс.Целью изобретения является повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство содержит регулируемыйисточник опорного напряжения и сумматор,ко входам которого подключены выходырегулируемого источника опорного напря 15жения и блока управления, а к выходувход возбудителя,На чертеже представлена структурнаясхема устройства, содержащая индукционный нагреватель 1, подключенный к блоку 2 2 Опараллельно соединенных машинных преобразователей 3 5 частоты с асинхроннымприводом, обмотки возбуждения преобразователей 6-8 через соответствующиеподстроечные резисторы 10-12 и 13-15подключены к возбудителю 1 Я, на индукционном нагревателе 1 или на нагреваемой детали установлен датчик 17 температуры, сигнал которого алгебраическискладывается с сигналом запатчика 18,элемент 19 сравнения, выход которогоподключен ко входу измерительного блока 20.Выход измерительного блока 20 под-.ключен к блоку 21 управления, выходпоследнего соединен с одним из входовсумматора 22, ко второму входу которого подключен источник опорного напряжения 23, а выход связан со входом возбудителя 16.Устройство работает следующим образом.Задатчик 18 выдает сигнал, пропорциональный заданной программе нагрева (вчастном случае это может быть и посто 45яиный сигнал). На входе измерительногоблока 20 этот сигнал сравнивается ссигналом датчика 17 температуры, пропорциональным температуре индукционного нагревателя (или температуре наг 50реваемой детали). Выделенный знакопеременный сигнал рассогласования предварительно усиливается измерительнымблоком 20 и поступает на вход блока 21 68 фде сумматора 22 управляющий сигнал складывается с сигналом источника 23 опорного напряжения. форма сумматора сигнала, а, следовательно, и форма тока возбуждения и тока нагрузки такова, что минимальные значения его в любых режимах не меньше уровня, необходимого для обеспечения устойчивости параллельной работы преобразователей и устройства в целом. Блок 21 формирует требуемый закон55 регулирования (П,ПД,ПИД) и преобразует сигнал рассогласования в знакопостоянный управляющий сигнал. На вхоСоотношение уровней этих сигналов выбирается таким образом, чтобы величина суммарного сигнала не превышала необходимого минимального уровня для обе- спечения устойчивой параллельной работы преобразователей, а максимальная величина суммарного сигнала соответствовала бы максимально допустимой величине электрических параметров преобразователей и индукционного нагревателя 1. Преимущество устройства состоит в том, что оно гарантирует наличие определенной величины тока нагрузки преобразователей а, следовательно, и устойчивость работы устройства в любых режимах регулирования температуры индукционной печи, причем величина уровня суммарного сигнала зависит только от количества и характеристик параллельно включенных пре образователей, не является взаимосвязан- ной с настроечными параметрами регулирующего блока и не зависит от величины возмущений, которым подвергается устройство автоматического регулирования или объект регулирования. формула изобре тен ия Устройство для программного регулирования температуры индукционной нагревательной печи, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные черезэлемент сравнения ко входу измерительного блокавыход которого связан совходом блока управленияа также последовательно соединенные возбудитель, блокмашинных преобразователей частоты, ииндукционный нагреватель, о т л и ч а ющ е е.с я тем, что, с, целью повышениянадежности устройства оно содержит регулируемый источник опорного напряжения и сумматор, ко входам которого подключены выходы регулируемого источникаопорного напряжения и блока управления,а к выходу - . вход возбудителя,752268 Зарубинелевич Коррек оставител Шекмар Ковальчу ехред Ж. Редак з 4741/5Тираж 956ЦНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий113035,. Москва, Ж, Раушская наб.,Подписное СР 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Гроектна 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Певзнер В, В. Прецизионные регуляторы температуры, М., нергия, 1 ф ф 1973 с. 176-180.62. Авторское свидетельство СССР339910, кл. 6 05 0 23/19, 1970.3, Бамов А. Н. Питание высокочастотФных нагревательньщ устройств, М., ергияс,1965, с. 33-37 (прототип).