НИУ МЭИ (ТУ) Студенты группы Эл-03-05: Митяков Филипп Горячих Елена Руководитель: д.т.н., профессор Рубцов Виктор Петрович МОДЕРНИЗАЦИЯ РЕГУЛЯТОРА ТЕМПЕРАТУРЫ В ВАКУУМНЫХ ПЕЧАХ СОПРОТИВЛЕНИЯ С НАГРЕВАТЕЛЯМИ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ

Зависимость удельного электрического сопротивления для различных материалов

Особенности ВПС с экранной теплоизоляции низкие напряжения; высокие токи; при применении нагревателей из тугоплавких металлов (W, Mo, Ta, Nb) – сильные броски тока, которые приводят к уменьшению срока службы нагревателей; отсутствие контроля тока в стандартных регуляторах температуры приводит к увеличению установленной мощности тиристоров и регулятора.

Разработанный регулятор температуры

Модели регуляторов температуры с токовой отсечкой в Simulink Matlab

Анализ схем регуляторов температуры ограничение тока оказывает замедление переходных процессов по сравнению с регуляторами без ограничения тока; обе схемы позволяют добиться требуемого качества переходного процесса; переходные функции тока и температуры, исследуемых регуляторов, схожи между собой; перерегулирование и точность переходной функции температуры лучше, при использовании предлагаемого регулятора; бросок тока на нагревателях (при одинаковом значении токовой отсечки – 6000 А) меньше в предлагаемом регуляторе, что положительно влияет на срок службы нагревателя.

Переходные функции температуры и тока

Быстродействие выхода нагревателей на режим от отношения токовой отсечки к номинальному току

Выводы по работе разработанный регулятор температуры ЭПС позволяет организовывать плавный пуск печи, ограничивая бросок тока, что продлевает срок службы нагревателей с высоким значением температурного коэффициента электрического сопротивления. предлагаемый регулятор температуры позволяет расширить возможности применения стандартных программируемых регуляторов температуры, за счет введения обратной связи по току в канал обратной связи температуры. как показали исследования рекомендуемый диапазон «токовой отсечки» для нагревателей данного класса лежит в пределах от 2 до 3. Следует также отметить, что токовая отсечка может быть использована для регулирования скорости нагрева. по сравнению с регулятором температуры, в котором заложена обратная связь по току в самом регуляторе мощности, разработанный регулятор температуры обладает лучшими характеристиками переходных функций, что позволяет: снизить бросок тока, при одинаковых значениях «токовой отсечки» на 25%; улучшить перерегулирование системы и облегчить настройку ПИ-регулятора.

Патент на полезную модель

Список литературы Электрические промышленные печи. Учебник для вузов. В 2-х ч. Ч. 1. А. Д. Свенчанский. Электрические печи сопротивления. Изд. 2-е, перераб. М., «Энергия», – 384 с. Мармер Э.Н. Материалы для высокотемпературных вакуумных установок.- М.: ФИЗМАЛИТ, – 152 с. Электрооборудование и автоматика электротермических установок: /Справочник/ Альтгаузен А.П. и др.; Под ред. А.П. Альтгаузена и др. – М.: Энергия, Пат. На полезную модель «Регулятор температуры электропечи сопротивления» / В.П. Рубцов, Е.В. Горячих, Ф.Е. Митяков Бюл. 29.