Спосіб керування режимами електроспоживання нагрівальної установки

Спосіб керування режимами електроспоживання нагрівальної установки, який включає задання температури нагріву, рівнів живлячої напруги, контроль поточних значень температури і порівняння із заданими значеннями, який відрізняється тим, що в процесі контролю, досягнувши рівня заданої температури, аналізують відповідні рівні напруг на нагрівачах і діючі значення фазних напруг в розподільчій мережі, визначають фазу з найменшим рівнем напруги і примусово знімають навантаження з вибраної фази. (19) (21) a200503663 (22) 18.04.2005 (24) 26.05.2008 (46) 26.05.2008, Бюл.№ 10, 2008 р. (72) ПІВНЯК ГЕННАДІЙ ГРИГОРОВИЧ, UA, ВИПАНАСЕНКО СТАНІСЛАВ ІВАНОВИЧ, UA, ПАПАЇКА ЮРІЙ АНАТОЛІЙОВИЧ, UA (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) SU 1684942 A1, 15.10.1991 RU 2165668 C2, 20.04.2001 EP 0945773 B1, 19.11.2003 3 Схема включає: 1, 2, 3 - активні опори нагрівачів у фазах А, В, С; 4, 5, 6 - силові тиристори у фазах А, В, С; 7 - реєструючий вольтметр; 8 - програмований логічний контролер; 9 - датчики температури; 10 - RS-тригер; 11 - логічний елемент І. 12-лічильник; 13 - пристрій порівняння кодів; 14 - формувач імпульсів на відмикання тиристорів; 15 - блок зв'язку з мережею; 16 - ПІД - регулятор; f Т - канал тактової частоти; Kf - канал сигналу заборони відмикання тиристорів. На Фіг.2 приведені графіки залежності потужності установки від глибини регулювання напруги. Графіки побудовані для три-, дво- і однофазного режиму роботи установки. —— - робота установки у трифазному режимі; - - -. - робота установки у двофазному режимі; ....... - робота установки в однофазному режимі; З графіка видно, що перехід установки на двофазний режим можливий тільки досягши точки 2. Тому умова переходу буде: Rуст £ 0,67Rном, де Руст - поточна потужність установки; Рном - номінальна потужність установки. В точці 4 можливий перехід установки на однофазний режим. Умова переходу: Rуст £ 0,33Rном, Спосіб реалізується наступним чином: 1. Задають температуру нагріву і рівні напруги на нагрівачах 1, 2, 3 за допомогою тиристорів 4, 5, 6. 2. На початку циклу нагріву при 3-й фазному живленні установки накопичують інформацію про завантаженість фаз живлячої мережі (шляхом вимірювання фазних напруг з інтервалом усереднювання 3хв. за допомогою вольтметра 7). 3. В процесі контролю поточних значень і досягненні заданого значення температури аналізують відповідні рівні напруги у фазах за допомогою блоку 7 і, наприклад, шляхом математичної обробки результатів вимірювання фазних напруг контролером 8 визначають найбільш завантажену фазу мережі з найнижчим рівнем напруги. 82854 4 4. По каналу Kf подають сигнал на цифрові модулі 11, які забороняють відкриття тиристорів у вибраній фазі, таким чином знімаючи з неї навантаження. Силові тиристори 4, 5, 6 включені по зустрічнопаралельній схемі. Активні опори нагрівачів 1, 2, 3 з'єднані з тиристорами послідовно, а між собою по схемі «зірка з нулем». Датчики для контролю температури печі 9 пов'язані з ПІД-регулятором 16. Пристрій порівняння коду 13 порівнює код від регулятора і від лічильника 12, при рівності кодів за допомогою формувача імпульсів 14 подають сигнал на відкриття тиристорів у відповідній фазі. В блоці зв'язку з мережею 15 формують імпульси у момент природного відмикання тиристорів. Виконання СИФУ багатоканальне, тому на кожний тиристор виділений свій канал керування (+А, +В, +С, -А, -В, -С). В схемі використовують додаткові цифрові модулі 11 для примусового замикання каналу управління тиристора. За допомогою схеми забезпечують перехід установки на двофазний, а потім і на однофазний режим роботи шляхом закриття відповідних тиристорів 4, 5, б в одній або в двох фазах живлячої мережі. Для завдання кута відкриття тиристорів формується код Yупр, пропорційний вихідному сигналу ПІД-регулятора 16. Вольтметр 7 пов'язаний з розподільною мережею для вимірювання відповідних фазних напруг і програмованим логічним контролером 8, в якому накопичується інформація про завантаженість фаз. Цифрові модулі СИФУ 10, 11, 12, 13, 14, 15 використовуються для формування імпульсів, які відкривають тиристори. Вибір фази для вимикання визначатиметься шляхом обробки ряду діючих значень фазних напруг. Ці напруги реєструють вольтметром 7 за час виходу установки на температуру завдання. В контролері 8 проводять обробку результатів вимірювань по заданому алгоритму і формують сигнал на вимикання тиристорів вибраної фази. Перехід на двофазний режим можливий тільки при виході установки на задану температуру tзад, що відповідає певному рівню напруги на нагрівачах. В результаті спосіб дозволяє установці працювати в неповнофазному режимі, але реалізує потужність, необхідну для процесу нагріву, в повному об'ємі. При цьому досягається зниження коефіцієнта несиметрії і не синусоїдальності, що призводить до зниження втрат активної потужності, а також підвищуються енергетичні показники самої установки. 5 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 82854 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601