SU754373A1 - Device for regulating temperature in resistance furnaces - Google Patents
Device for regulating temperature in resistance furnaces Download PDFInfo
- Publication number
- SU754373A1 SU754373A1 SU782666087A SU2666087A SU754373A1 SU 754373 A1 SU754373 A1 SU 754373A1 SU 782666087 A SU782666087 A SU 782666087A SU 2666087 A SU2666087 A SU 2666087A SU 754373 A1 SU754373 A1 SU 754373A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- voltage
- series
- output
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры в печах сопротивления, в которых в качестве нагревательных элементов (НЭ) преимущественно используются НЭ с изменяющимся сопротивлением.The invention relates to an automatic temperature control in resistance furnaces, in which NEs with varying resistance are mainly used as heating elements (NEs).
Известно устройство для регулирования температуры, включающее магнитный усилитель, электронный потенциометр, снабженный реостатным задатчиком и позиционным регулятором, через контакты которого одна из обмоток управления магнитного усилителя подключена к двухступенчатому задатчику.A device for temperature control is known, which includes a magnetic amplifier, an electronic potentiometer, equipped with a rheostatic setting device and a positioner, through the contacts of which one of the control windings of the magnetic amplifier is connected to a two-stage setting device.
Схема обеспечивает независимое раздельное регулирование мощности разогрева и динамических свойств системы, а также регулирует температуру в печах сопротивления [1].The scheme provides independent separate control of the heating power and dynamic properties of the system, and also regulates the temperature in resistance furnaces [1].
Однако в ней не предусмотрен контроль по току нагревательного элемента печи, отсутствие которого не позволяет учитывать изменение их сопротивления в процессе работы, т. е. старение.However, it does not provide for control over the current of the heating element of the furnace, the absence of which does not allow to take into account the change in their resistance during operation, i.e. aging.
Наиболее близким, техническим решением является двухпозиционная система регулирования температуры электропечи со2The closest technical solution is a two-stage temperature control system for an electric co2 furnace.
противления, которая состоит из датчика температуры, автоматического потенциометра, блока управления, контакторного исполнительного устройства и источника регулируемого напряжения в виде трансформато5 ра с отпайками.resistance, which consists of a temperature sensor, an automatic potentiometer, a control unit, a contactor actuation device and an adjustable voltage source in the form of a transformer 5 pa with taps.
Контакты блока управления через промежуточное реле управляют контакторным исполнительным устройством. Такие позиционные системы осуществляют управление группой параллельно включенных нагрева10 тельных элементов [2].The control unit contacts via an intermediate relay control the contactor actuation device. Such positioning systems manage a group of heating elements connected in parallel [2].
Недостатками позиционных систем является то, что они не поддерживают постоянство регулируемой мощности каждого нагревательного элемента, которые в процессе эксплуатации увеличивают свое сопротивление.The disadvantages of positioning systems is that they do not maintain the constancy of the regulated power of each heating element, which increase their resistance during operation.
На практике сопротивление силитовых нагревателей увеличивается в 3—4 раза по сравнению с первоначальным. Так как НЭ в одной группе стареют неравномерно, то это вызывает перегрузку отдельных НЭ с меньшим сопротивлением, что снижает их срок службы, а также приводит к неравномерному распределению мощности междуIn practice, the resistance of silicon heaters increases by 3-4 times compared with the original. Since NEs in one group age unevenly, this causes an overload of individual NEs with less resistance, which reduces their service life, and also leads to an uneven distribution of power between
33
754373754373
4four
НЭ в группе и, как следствие, к неравномерности распределения температуры в печи.NE in the group and, as a consequence, to the uneven distribution of temperature in the furnace.
Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства.The aim of the invention is to improve the accuracy and reliability of the device.
Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит по числу нагревателей блоки управления, состоящие из последовательно соединенных выпрямителя, элемента сравнения, интегратора, нуль-индикатора, усилителя, формирователя импульсов, триггера и элемента И, генератор опорных импульсов, элемент ИЛИ, блоки выбора уровня напряжения по числу нагревателей, содержащие цепочки из последовательно соединенных элемента И, выпрямительного диода и задающего резистора, вторые выводы которых соединены между собой, датчики тока по числу нагревателей, а источник регулируемого напряжения состоит из последовательно соединенных преобразователя код — напряжение, компаратора, счетчика и дешифратора, к выходам которого подключены первые входы соответствующих элементов И блоков выбора уровня напряжения, вторые входы которых связаны с выходом усилителя соответствующего блока управления, причем выходы датчиков тока связаны с первыми входами соответствующихвыпрямителей, вторые входы которых подключены к выходу генератора опорных импульсов, связанному со вторыми входами элементов И блоков управления, третьи входы которых объединены со входами соответствующих формирователей импульсов, выходы которых соединены со вторыми входами триггеров последующих блоков управления и с соответствующими входами преобразователя код — напряжение, другой вход которого связан с выходом элемента ИЛИ, входами соединенного с выходами элементов И блоков управления, входы элементов сравнения которых подключены к выходу автоматического потенциометра, а управляющие входы исполнительных элементов связаны с общим выводом задающих регистров соответствующих блоков выбора уровня напряжения.This goal is achieved by the fact that the device contains, by the number of heaters, control units consisting of a series-connected rectifier, reference element, integrator, null indicator, amplifier, pulse shaper, trigger and element AND, reference pulse generator, element OR, voltage level selection blocks according to the number of heaters, containing chains from a series-connected element I, a rectifying diode and a driving resistor, the second terminals of which are interconnected, current sensors by the number of heating The regulated voltage source consists of a series-connected converter code - voltage, comparator, counter and decoder, the outputs of which are connected to the first inputs of the corresponding elements AND blocks of voltage level selection, the second inputs of which are connected to the output of the amplifier of the corresponding control unit, and the outputs of the current sensors connected to the first inputs of the corresponding rectifiers, the second inputs of which are connected to the output of the reference pulse generator associated with the second inputs of the elements And control units, the third inputs of which are combined with the inputs of the corresponding pulse shapers, the outputs of which are connected to the second inputs of the flip-flops of subsequent control units and the corresponding converter inputs code - voltage, another input connected to the output of the OR element, inputs connected to the outputs of the control elements And , the inputs of the comparison elements of which are connected to the output of the automatic potentiometer, and the control inputs of the actuating elements are connected with the common output of the master register lines of the respective voltage level selection blocks.
Предложенная схема позволяет равномерно распределить мощность между нагревательными элементами за счет регулирования времени включения каждого нагревательного элемента в отдельности и автоматического переключения уровня питающего напряжения исполнительного устройства нагревательного элемента (НЭ) с учетом его индивидуального старения, т. е. изменения сопротивления в процессе работы.The proposed scheme makes it possible to evenly distribute the power between the heating elements by regulating the activation time of each heating element separately and automatically switching the supply voltage level of the actuator of the heating element (NE) taking into account its individual aging, that is, changes in resistance during operation.
Величина задания, определяющая необходимую мощность, отдаваемую в печь, является одинаковой для всех НЭ.The magnitude of the task, which determines the required power delivered to the furnace, is the same for all NEs.
В процессе старения НЭ, т. е., когда его сопротивление возрастает, для поддержания мощности на заданном уровне время включения НЭ автоматически увеличивается до момента, когда время включения ίΒΚΑ становится равным времени цикла Тц (см. фиг. 2).In the process of aging, the NE, i.e., when its resistance increases, to maintain power at a given level, the ON time automatically increases until the time when the ON time включения ΒΚΑ becomes equal to the cycle time Tc (see Fig. 2).
Тогда происходит автоматическое переключение на новый более высокий уровень напряжения питания всех НЭ одновременно, на котором также поддерживается равномерное распределение мощности между отдельными НЭ. Процесс ограничивается включением на последнюю ступень напряжения. Таким образом достигается поддержание требуемой мощности на каждом НЭ при широком изменении его сопротивления.Then there is an automatic switch to a new higher level of supply voltage of all non-electric cells at the same time, which also maintains a uniform power distribution between individual non-electric cells. The process is limited to the inclusion of the last step voltage. Thus, the required power is maintained at each NE with a wide change in its resistance.
Равномерное распределение мощности между НЭ и поддержание ее в допустимых пределах позволяет увеличить срок службы НЭ, поскольку НЭ не оказываются перегруженными в процессе работы.Uniform distribution of power between the ne and the maintenance of it within acceptable limits allows to increase the service life of ne, because ne do not prove to be overloaded in the process of work.
Равномерное распределение мощности между НЭ в свою очередь ведет к равномерному распределению температуры в печи, что улучшает качество обрабатываемой в печи продукции.The uniform distribution of power between the non-electrolytes in turn leads to an even distribution of the temperature in the furnace, which improves the quality of the products processed in the furnace.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема предложенного устройства; на фиг. 2 — диаграмма цикла работы НЭ.FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed device; in fig. 2 is a diagram of the cycle of operation of the NES.
Устройство состоит из блока 1 управления каждого нагревателя 2. В состав каждого блока 1 управления входят выпрямитель 3, элемент 4 сравнения, к одному из входов которого подсоединен выход автоматического потенциометра 5, интегратор 6, нуль-индикатор 7, усилитель 8, элемент 9 И, формирователь 10 импульсов и триггер 11.The device consists of the control unit 1 of each heater 2. Each control unit 1 includes a rectifier 3, a comparison element 4, the output of an automatic potentiometer 5, an integrator 6, a null indicator 7, an amplifier 8, an element 9 And, connected to one of the inputs shaper 10 pulses and trigger 11.
Выход формирователя 10 импульсов подключен к одному из входов триггера данного блока 1 управления и триггера 11 следующего блока 1 управления. Также устройство содержит датчик 12 температуры на термопаре.The output of the pulse shaper 10 is connected to one of the trigger inputs of this control unit 1 and the trigger 11 of the next control unit 1. The device also contains a sensor 12 temperature thermocouple.
Входы элемента 9 И соединены с выходом генератора 13 опорных импульсов, который является общим для всех блоков 1 управления ис выходом нуль-индикатора 7. На один из входов выпрямителя 3 подключен выход генератора 13 опорных импульсов, а на другой датчик 14 тока соответствующего нагревательного элемента 2.The inputs of the element 9 And connected to the output of the generator 13 reference pulses, which is common to all blocks 1 of the control unit output zero indicator 7. To one of the inputs of the rectifier 3 is connected to the generator output 13 of the reference pulses, and to another sensor 14 current corresponding heating element 2 .
Выходы каждого элемента 9 И подключены к элементу 15 ИЛИ, выход которого соединен с источником 16 регулируемого напряжения.The outputs of each element 9 And connected to the element 15 OR, the output of which is connected to the source 16 of an adjustable voltage.
Источник 16 регулируемого напряжения содержит преобразователь 17 код — напряжение, к которому подсоединены формирователи 10 импульсов, в свою очередь входами соединенные с выходом нуль-индикат.ора 7 каждого блока 1 управления, компара ;р 18, счетчик 19 с подсоединенным к нему генератором 20 одиночных импульсов, дешифратор 21, выходы которого соединены с блоками 22 выбора уровня напряжения исполнительного элемента 23 для каждого НЭ 2. Генератор одиночных импульсов соединен также со входами триггеров 11 всех регуляторов группы.The adjustable voltage source 16 contains a code converter 17 - a voltage to which the drivers of 10 pulses are connected, in turn, connected to the output of a zero-indicator t. Aor 7 of each control unit 1, a comparator; p 18, a counter 19 with a generator 20 connected to it single pulses, the decoder 21, the outputs of which are connected to blocks 22 of the voltage level selection of the actuating element 23 for each ne 2. The generator of single pulses is also connected to the inputs of the flip-flops 11 of all regulators of the group.
Каждый блок 22 выбора уровня напряжения состоит из параллельно включенныхEach unit 22 of the voltage level selection consists of parallel connected
754373754373
5five
цепочек, состоящих из последовательно соединенных элементов 24 И, выпрямительного диода 25 и задающего резистора 26. Один из входов элемента 24 И подключен к выходу усилителя 8, соответствующего ей блока 1 управления, а другой вход — к соответствующему выходу дешифратора 21. К выходам блоков 22 выбора уровня напряжения подключены исполнительные элементы 23.chains consisting of series-connected elements 24 And, a rectifier diode 25 and a setting resistor 26. One of the inputs of the element 24 And connected to the output of the amplifier 8, the corresponding control unit 1, and the other input to the corresponding output of the decoder 21. To the outputs of the blocks 22 select the voltage level connected actuators 23.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
При включении питания от одиночного импульса генератора 20 одиночных импульсов счетчик 19 уровней, преобразователь 17 код — напряжение и триггеры 11 устанавливаются в исходное состояние. При этом триггер И первого блока управления подготавливает схему элемента 9 к работе, а остальные триггеры 11 запирают соответствующие им элементы 9 И.When you turn on the power from a single pulse generator 20 single pulse counter 19 levels, the Converter 17 code - voltage and triggers 11 are set to their original state. In this case, the trigger And the first control unit prepares the circuit element 9 to work, and the remaining triggers 11 lock the corresponding elements 9 I.
При этом устанавливается определенный начальный уровень напряжения питания нагревательных элементов. Этому уровню соответствует определенное состояние счетчика 19 и наличие сигнала на одном из выходов дешифратора 21, который поступает на вход элемента 24 И блока 22 выбора уровня напряжения.This sets a certain initial level of supply voltage of the heating elements. This level corresponds to a certain state of the counter 19 and the presence of a signal at one of the outputs of the decoder 21, which is fed to the input element 24 And block 22 of the choice of the voltage level.
При отклонении температуры в печи от заданной автоматический потенциометр 5 выдает сигнал рассогласования, пропорциональный этому отклонению. Этот сигнал подается на один из входов элемента 4 сравнения. На другой вход поступает выпрямленный сигнал с датчика 14 тока нагревательного элемента 2.When the temperature in the furnace deviates from the setpoint, the automatic potentiometer 5 generates a mismatch signal proportional to this deviation. This signal is fed to one of the inputs of the element 4 comparison. The other input receives the rectified signal from the sensor 14 of the current of the heating element 2.
Сигнал разности поступает на вход интегратора 6, который в зависимости от знака сигнала включает или отключает нульиндикатор 7. Время нахождения нуль-индикатора 7 в одном из этих состояний зависит от изменения величины разностного сигнала на входе интегратора 6.The difference signal is fed to the input of the integrator 6, which, depending on the sign of the signal, enables or disables the null indicator 7. The time the null indicator 7 is in one of these states depends on the change in the value of the difference signal at the input of the integrator 6.
При срабатывании нуль-индикатора 7 через усилитель 8 выдается сигнал на элемент 24 И, который закрывает исполнительный элемент 23 и отключает нагревательный элемент 2.When triggered null indicator 7 through the amplifier 8, a signal is issued to the element 24 And, which closes the actuating element 23 and turns off the heating element 2.
Интегратор 6 и нуль-индикатор 7 формируют цикл работы НЭ 2. Цикл работы состоит из времени включения НЭ 2 4ВКЛ и времени паузы ΐплуз (фиг. 2).The integrator 6 and the zero-indicator 7 form the work cycle of the NE 2. The work cycle consists of the ON time of the ON 2 4 ON and the pause time pluses (Fig. 2).
На вход схемы элемента 9 НЭ 2 подается сигнал с генератора 13 опорных импульсов и сигнал с выхода нуль-индикатора 7 соответствующего НЭ.The input of the circuit element 9 NE 2 signal from the generator 13 reference pulses and the signal from the output of the null indicator 7 of the corresponding NE.
При совпадении во времени этих двух сигналов на выходе элемента 9 будет количество имГпульсов генератора 13 опорных импульсов, пропорциональное времени включения НЭ 2. Формирователь 10 импульсов при закрывании нуль-индикатора 7 срабатывает и переводит триггер 11 в состояние, при котором его выход запирает элемент 9 И. ЭтимWhen these two signals coincide in time, the output of element 9 will be the number of impulses of the generator 13 reference pulses, proportional to the ON time 2. The driver 10 pulses when the null indicator 7 closes and the trigger 11 switches to a state where its output blocks the element 9 AND By this
66
же сигналом от формирователя 10 импульсов преобразователь 17 код-напряжение устанавливается в исходное состояние, а триггер 11 следующего блока 1 управления переводится в положение, при котором его элемент 9 И оказывается подготовленным для работы. Выходы всех элементов 9 И подаются на элемент 15 ИЛИ. который подключен к преобразователю 17 код-напряжение. С выхода преобразователя 17 напряжение,пропорциональное количеству импульсов на входе, поступает на компаратор 18.the same signal from the driver 10 pulses of the Converter 17 code-voltage is set to its original state, and the trigger 11 of the next control unit 1 is transferred to the position in which its element 9 And is prepared for work. Outputs of all elements 9 And served on the element 15 OR. which is connected to the converter 17 code-voltage. From the output of the inverter 17, the voltage proportional to the number of pulses at the input goes to the comparator 18.
Компаратор 18 сравнивает напряжение на выходе преобразователя 17 код-напряжение и опорное напряжение Уопг. Величина νοπ г выбирается из условия максимального значения напряжения на выходе преобразователя 17 код-напряжение и противоположного ему знака. Максимальное значение на выходе преобразователя 17 котнапряжение достигается прк таком цикле работы НЭ 2, когда его время включения 1вкл становится равным времени цикла Тц (см. фиг. 2).The comparator 18 compares the voltage at the output of the code-to-voltage converter 17 and the reference voltage of the Weng. The value of ν οπ g is selected from the condition of the maximum voltage value at the output of the code-voltage converter 17 and its opposite sign. The maximum value at the output of the converter 17 of the cat is the voltage is reached prc this cycle of operation of the ne 2 when its turn-on time 1 on becomes equal to the cycle time Tc (see Fig. 2).
Когда напряжение на входе компаратора 18 станет равным Уоп г он сработает, изменит свое состояние счетчик 19 и через дешифратор 21 подключится следующая цепочка блока 22 выбора уровня напряжения, которая устанавливает более высокий уровень напряжения питания исполнительного элемента 23 НЭ 2. Значения задающих резисторов 26 сопротивлений в блоке 22 выбора уровня напряжения выбираются в зависимости от величины уровня напряжения НЭ 2. Таким образом, происходит переключение уровня питающего напряжения исполнительного элемента 23 нагревательных элементов. Если же компаратор 18 не сработает, то весь процесс работы с оценкой времени включения /акдна преобразователе 17 коднапряжение повторяется, но теперь осуществляется проверка длительности времени включения Гвкл второго регулятора группы, затем третьего и т. д. После проверки длительности работы последнего регулятора в группе, вновь проверяется время ίβ^ первого регулятора. Процесс продолжается до выявления необходимости перехода на следующий уровень напряжения.When the voltage at the input of the comparator 18 becomes equal to Vo p r he works, it changes its state and counter 19 through the decoder 21 to connect the chain unit 22 following the selection voltage level which establishes a higher level supply voltage actuator 23 NE 2. The values defining the resistances of resistors 26 In block 22, the selection of the voltage level is selected depending on the magnitude of the voltage level of the NE2. Thus, the switching of the supply voltage level of the actuating element 23 of the heating circuits takes place. elements. If the comparator 18 does not work, then the entire process of working with an estimate of the on / auxiliary time of the voltage converter 17 is repeated, but now the duration of the on-time on the second controller of the group, then the third, and so on is checked. After checking the duration of the last controller in the group, the time ίβ ^ of the first regulator is checked again. The process continues until the need to move to the next voltage level is detected.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782666087A SU754373A1 (en) | 1978-07-19 | 1978-07-19 | Device for regulating temperature in resistance furnaces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782666087A SU754373A1 (en) | 1978-07-19 | 1978-07-19 | Device for regulating temperature in resistance furnaces |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU754373A1 true SU754373A1 (en) | 1980-08-07 |
Family
ID=20786069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782666087A SU754373A1 (en) | 1978-07-19 | 1978-07-19 | Device for regulating temperature in resistance furnaces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU754373A1 (en) |
-
1978
- 1978-07-19 SU SU782666087A patent/SU754373A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5253564A (en) | Conveyor oven control | |
US4413189A (en) | Demand reduction system for regulated electric utility distribution circuits | |
US3311303A (en) | Programmer | |
US3262045A (en) | Regulated d.c. power supply | |
SU754373A1 (en) | Device for regulating temperature in resistance furnaces | |
CN1053061C (en) | Circuit for driving contactor | |
KR890011181A (en) | Method and apparatus for controlling the magnitude and direction of current flowing through a winding | |
SU663338A3 (en) | Device for regulating voltage of x-ray tube | |
US3758844A (en) | Control circuit for load having measureable coefficient of resistance | |
JPS6284302A (en) | Proportional-integral regulator | |
US3354358A (en) | Anticipating temperature controller | |
SU389594A1 (en) | ||
GB1380079A (en) | Semi-conductor alternating current regulating means | |
SU877482A1 (en) | Device for adjusting engine speed | |
US1761748A (en) | Variable-speed motor-control apparatus | |
SU1640680A1 (en) | Temperature control device | |
JPS6343825Y2 (en) | ||
SU1621006A1 (en) | Device for digital temperature control | |
SU1045324A1 (en) | Device for moisture condensation protection of electric motor windings | |
SU1372571A1 (en) | Method of controlling current of adaptive electric drive | |
JPH0924829A (en) | Signal lamp driving device | |
SU768674A1 (en) | Apparatus for automatic control of electric rolling stock traction-motor current | |
SU440654A1 (en) | AC Voltage Stabilization Device | |
SU1708670A1 (en) | Device for adjustment of traction electric motor | |
SU848211A1 (en) | Welding machine electric parameter automatic controller |