Система автоматического управления режимом варки оптического стекла в ванной печи

(13, 1 с,нг)1 . ;1;Р ,ЕНИЯ О НИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СУДАдСТВЕННэ 1 Й . КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Узянбаев А, Х. и др, Система управления технологическим процессом варки оптичес.кого стекла в ванной нечи, Тезисы докладовВсесоюзной научно-технической конференции"Применение в технологических процессах ма."пщностроительного производства полулроводниковых преобразователей частоты", г, Уфа, 1980,с, 17 - 18,2, Электрическая ванная печь для варкистекла, Техническое описание ТБ 33600, Коне-этрукторское бюро Пыткаринского завода апти.ческого стекла, 1979, с, 13 - 18 фиг. 33 (про.татин),(54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ВАРКИ ОПТИЧЕСКОГОСТЕКЛА В ВАЙНОЙ ПЕЧИ, содержащая машинный генератор с блоком управления, датчиком и эадатчиком тока, тирнсторный преобразователь с блоком управления выпрямителеми инвертором, сливной патрубок печи, помещенный внутри нндуктора, параллельно которомуподключен компенсирующий конденсатор, регулятор температуры сливного патрубка с датчиком и задатчиком и электроды, установленныев печи, о т л и ч а ю щ а я. с я тем, что, сцелью экономии электроэнергии и повышенияточности управления, в нее ведены датчик резонатара, регулятор тока тиристорного преобра.зователя с датчиком и задатчик, регулятор тока машинного генератора, фазосдвигающийблок, переключатель, ручной задатчик, понижаю щий трансформатор, коммутирующий конденса тар и коммутатор, причем один вывод первичнаи обмотки понижающего трансформатора соединен с одной из обкладок коммутирующего конденсатора и с одним выходом тнристорного преобразователя, другой выход которого соедин неи с другой обкладкой коммутирующего конденсатора и через компенсирующий конденсатор соединен с другим выводом первичной об.мотки понижающего трансформатора, вторичная обмотка понижающего трансформатора подключена к одним входам коммутатора, другие вхосды которого соединены с машинным генератором, выходы коммутатора соединены с электродами, управляющий вход коммутатора соединен. С с входом блока управления машикнога генератора и выходом регулятора тока машинного ге.нератора, входы регулятора тока машинногогенератора соединены с датчиком и задатчиком тока машинного генератора, управляющий выход коммутатора соединен с входом тиристорно го преобразователя, выход регулятора тока тиристорного преобразователя, соединен с входом блока управления выпрямителя, датчик резонанса подключен к индуктору и к одному из входов фазасдвигающега блока, друтай вход которого соединен через переключатель с ручнымзадатчиком, а выход фазасдвигающега блока соединен с блокам управления инвертара, 1071582Изобретение относится к стекольной промышленности, конкретно к устройствам для автоматического управления режимов варки оптического стекла в высокочастотных электрических ванных печах, 5Известна система автоматического управлениятехнологическим процессом варки оптическогостекла в ванной печи, содержащая тиристорныйпреобразователь частоты, резонансный контурс индуктором и компенсирующим конденсато Ором, сливной патрубок печи, помещенный внутрииндуктора и блок управления 11,Известна другая система автоматического уп.равления режимом варки оптического стекла вванной печи, содержащая машинный генераторс блоком управления, датчиком и задатчикомтока, тиристорный преобразователь с блокамиуправления выпрямителем и инвертором, сливнойпатрубок печи, помещенный внутри индуктора,параллельно которому подключен компенсиру.ющий конденсатор, регулятор температуры слив.ного патрубка с датчиком и задатчиком и электроды, установленные в печи 2),Недостатком этих систем является большойрасход электроэнергии, вследствие независимого 25управления режимами нагрева .печи через элекгроды и сливного патрубка с помощью индук.тора.Цель изобретения - экономия электроэнергиии повышение точности управления.Поставленная цель достигается тем, что всистему автоматического управления режимдмварки оптического стекла в ванной печи, содер.кащей машинный генератор с блоком управления, датчиком и задатчиком тока, тиристорныйпреобразователь с блоками управления выпря.мителем и инвертором, сливной патрубок печи,помещенный внутри индуктора, параллельно которому подключен компенсирующий конденса.тор,регулятор температуры сливного патрубка,с датчиком и задатчиком и электроды, установ. 4 Оленные в печи, в нее введены датчик резонанса, ре.гулятор тока тиристорного преобразователя сдатчиком и задатчиком, регулятор тока машинноного генератора, фазосдвигающий блок, переключа.тель, ручной задатчик, понижающий трансформатор 15коммутирующий конденсатор и коммутатор,причем один вывод первичной обмоткипонижающего трансформатора соединен с одной из обкла.док коммутирующего конденсагора и в одним вы.ходом тиристорного преобразователя, другой вы. 5 Оход которого соединен с другой обкладкой коммутирующего конденсатора и через компенсирующийконденсатор соединен сдругим выводом первичной обмотки понижающего трансформатора, вторичная обмотка понижаю;цего трансформатора 55подключена к одним входам коммутатора, дру.гие входы которого соединены с машиннымгенератором. выходы коммутатора соеди. иены. с электродами, управляющий входкоммутатора соединен с входом блока управ.пения машинного генератора и выходом регулятора тока машинного генератора, входы регуля.тора тока машинного генератора соединеныс датчиком и эадатчиком тока машинного гене.ратора, управляющий выход коммутатора соединен с входом тиристорного преобразователя,выход регулятора тока тиристорного преобра.зователя соединен с входом блока управлениявыпрямителя, датчик резонанса подключен к нн.дуктору и к одному из входов фазосдвигающего блока, другой вход которого соединен че.рез переключатель с ручным задатчиком, а выход фазосдвигающего блока соедкнен с блокомуправления инвертора.На чертеже представлена предлагаемая сисге.ма управления режимом варки оптическогостекла,Система содержит ванную печь 1 со сливнымпатрубком 2, резонансный контур 3, образованный компенсирующим конденсатором 4 и индуктором 5, коммутатор 6, машинный генератор 7 с блоком управления 8, датчиком 9 и задатчиком 10 выходного тока, тиристорньй преобразователь 11 с блоками управления выпрями.теля 12 и инвертора 13, датчик 14 и задатчик15 выходного тока тиристорного преобразовате.ля, понижающий трансформатор 16, коммути.рующий конденсатор 17, регулятор гока ма.шинного генератора 18, регулятор температурыпатрубка 19, регулятор тока тирнсторного преобраэователя 20, датчик 21 и задагчик 22 температуры сливного патрубка, датчик резонанса 23,фазосдвигающий блок 24, переключатель 25 иручной задатчик 26,В ванной лечи 1 жидкое стекло нагреваетсяза счет проникания между электродами высоко.частотного электрического гока, Слив стеклапроизводигся через платиновыи сливнон патрубок 2, нагреваемый индуктором 5, Компенси. рующий конденсатор 4 и индуктор 5 образуют высокочастотный резонансный контур 3, Управляемый коммутатор 6 предназначен для переключения электродов печи с шин машинного генератора 7 на шины вторичной обмотки понижающего трансформатора 16. Датчик тока 9 выдает информацию о токе машинного генератора 7, а датчик 14 - о токе тиристорного преобразователя 11. Регулятор 18 служит для управления работой блока управле. ния машинного генератора 8 и управляемого коммутатора 6, Коммутирующий конденсатор 17 служит для обеспечения условий коммутации вентилей инвертора тиристорного преобразователя 11, Блок управления выпрямителя 12регулирует напряжение на выходе упранляемогс выпрямителя и соответственно на выходе тирисЭксплуатационные затраты сокращаются в 2 раза. Производительность повышается в 1,5 раза, Срок службы с 5 до 10 лет, Ожидаемый годовой экономический эффект на одну установку составляет 100 тью. руб. 3 10715торного преобразователя 1, а блок управленияинвертора 13 регулирует его выходную частоту.Регулятор 20 с задатчиком 15 и датчиком 14служит для регулирования выходного токапреобразователя, Датчик резонанса 23 представ.ляет собой синхронизатор работы инвертора,который выдает импульсы в моменты максиму.ма напряжения на контуре 3.Тиристорный преобразователь частоты пред.ставляет собой статический преобразователь 10частоты с явно выраженным звеном постоянного тока (управляемый выпрямитель с системойуправления), автономным иивертором тока сискусственной емкостной коммутацией с сис.темой управления частотой и выполнен по об.щеиэвестным схемам,Фазосдвигающий блок 24 выполнен по схе.ме устройств регулируемой задержки импульсов.Эти импульсы воздействуют на блок управ 20пения инвертора 13 и изменяют частоту выходного напряжения преобразователя. Величинафазового сдвига, а, соответственно, .и частотавыходного напряжения определяются либоручным задатчиком 26, либо сигналом с регу.лятора 19 в зависимости от положения пере.ключателя 25, Переключатель 25 срабатываетпо сигналу регулятора 20, После переключенияпроисходит фиксация коммутирующих цепей.Регулятор 20 с датчиком 21 и задатчиком 22температуры служит для регулирования темпера.туры сливного патрубка.Система работает следующим образом.После газового разогрева стекломассы вванной печи включается машинный генератор 7с, максимальным выходным напряжением и 35коммутатор 6 подключает его шины к электтродам печи, Ток в цепи электродов при этомблизок к нулю, так как сопротивление стекло.массы еще велико.По мере дальнейшего разогрева стекломассы 40ее сопротивление будет падать, а ток машинно.го генератора будет расти, При достижении иммаксимального значения, обусловленного задатчиком 10, регулятор 18 срабатывает, дает команду на отключение в блок управления машин- . 4 Бным генератором 8 и команду на переключениеуправляемого коммутатора. Машинный генератор отключается, а электроды ванной печи подключаются к шинам вторичной обмотки понижающего трансформатора 16. Коммутатор 6 5 овключает в работу тиристорньпт преооразователь 11. Преобразователь включается на макси,мальное выходное напряжение с частотой, опре 4 деляемой резонансным контуром 3 и положением ручного задатчика 26, Переключатель 25 в этот момент соединяет фазосдвигающий блок 24 с ручиьв задатчиком 26. Частота выходного напряжения преобразователя выбирается такой, чтобы напряжение на резонансном контуре 3 было близким к минимальному значению. В этом режиме система работает до тех пор, пока ток электродов ванной печи не достигает номинального значения, определяемого задатциком тока 15, ПО достижении тОкОм заданного энаце ния на выходе регулятора 20 появится сигнал, которьв, воздействуя на блок управления выпрямителя 12, снизит выходное напряжение ти. ристорно;О преобразователя и одновременно скоммутирует переключающий элемент, который, в свого очередь, подключит управляющий вход фаэосдвпгаюшего блока 24 к выходу регулято. ра 19. В дальнейшем ток в нагрузке тиристорного преобразователя будет определяться поло. женисм эадатцика 15, а температура сливного патрубка - эадатчиком 22, Это объясняется сле. дующим. К выходу тиристорного преобразователя подключены две нагрузки, соединенные последо вательно. Одна нагрузка - цепь питания ванной печи - имеет чисто активное сопротивление и мало зависит от частоты, а вторая - резонанс. ный колзбательиый контур - имеет резко вырахеннуьэ резонансную частотную характеристику, В резонансе она имеет наибольшее сопротивление по мере удаления от резонанса сопротивлев.-. контура резко падает. Наибольшее выде. ленце:,нгцности в слпвном патрубке, а соответ ствекнонаибольшая его температура будет то 1 да, когда выходная цастота тиристорного преобразователя будет близка к собственной резонансной частоте контура, Регулятор 19 совместно с фаэосдвигающим блоком 24 регу. лирует выходную частот, преобразователя таким Образом., чтобы температура сливного латрубка, которая определяет скорость слива стекла., Оставалась постоянной и определялась задатциком 22. Технико- зкономические преимуществасостоят в снижении эксплуатационных расходовза счет повышения экономичности, надехности и производительно,ти установки.1071582 елобоко Составитель С. Техред С,Пег ктор А. Пов рЛ енк писное аказ 34/18 Патент", г, Ужгород, ул, Проектн. Фйлиал Тираж 469ВНИИПИ Государственного комитета СССРно делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/