191354. lajstromszámú szabadalom • Berendezés villamos hevítés, különösen munkadarabok ellenállás és indukciós hevítésének energiatakarékos hevítésére
1 191 354 2 _.yl_ I-----_run_ I___ 3. ábra szabályozó bemenetéhez (413), a tirisztoros teljesítménykapcsoló egység (3) tirisztorok kapcsolását vezérlő, valamint mágneskapcsolók kapcsolását vezérlő bemeneti pontcsoportja (31, 35) a vezérlő egység (4) azonos elnevezésű kimeneti pontcsoportjára (41, 45), kondenzátor polarizálását, illetve utántöltését figyelő kimenete (32), hevítő árammal arányos feszültség kimeneté (33) és vezérlőfeszültség-kimenete (34) a vezérlő egység (4) ezeknek megfelelő bemenetére (42, 43, 44) csatlakozik. A találmány tárgya berendezés villamos hevítés, különösen munkadarabok ellenállás és indukciós hevítésének energiatakarékos vezérlésére. Villamos hevítő berendezéseket népgazdaságban a képlékeny anyagalakítás, edzés, forrasztás, hegesztés, olvasztás, folyadékmelegítés területén igen széles körben lehet felhasználni. Különösen megnövekedett ezeknek az igényeknek a száma az anyag, a munkaidő és az energiatakarékos megoldások bevezetésével, ahol erre a célra kisegítő berendezéseket (sajtológépeket stb.) alkalmaznak. A jelenleg használatos villamos hevítő berendezések az elektromos szerelvények hiányos konstrukciós megoldások miatt gyakran meghibásodnak, üzemképtelenné válnak. Ezeknél a berendezéseknél a technikai szintet a csövesgenerátorok, motorgenerátorok és erőátviteli transzformátorok feszültség, illetve frekvencia szabályozását indító ellenállásokkal, kontroller hengerrel vagy kontaktor mágneses kapcsolókkal megvalósított megoldások képviselik Az alkalmazott megoldások hiányosságai a következők : — nagy teijesítményveszteség és melegedés, — a szabályozás nem egyenletes és nagy vezérlési veszteség lép fel, — hálózatra kapcsolás és szabályozás esetén a kontaktorok érintkezőin ívképződés lép fel, — a frekvencia széles tartományon belüli szabályozhatósága nincs megoldva. Az ismert tirisztorokkal felépített vezérlések esetén a megoldásokban — konduktív hevítés esetében - váltakozóáramú szaggatóról táplált transzformátor végzi a hevítést, amelynek a nagyáramú terhelése a háromfázisú hálózaton jelentős aszimmetriát hoz létre — példa lehet a kétfázisú csatlakoztatás -, ezenkívül a vezérlést rossz teljesítménytényező jellemzi, továbbá - indukciós hevítés esetén — inverterről táplált induktor és kondenzátor párhuzamos kapcsolata végzi a hevítést, amelynek a frekvenciája változó - terhelés függvénye -, a munkadarabok hevítésében jelentős nehézséget okoz - példa lehet a munkadarabok impedanciájának a nehézkes illesztése, s így az áramkörök kialakításában nagy veszteség lép fel. Ezenkívül még nem végeznek széles frekvenciatartományon belüli szabályozást, valamint hevítés alatt frekvenciaváltást, hőmérsékletérzékelést és -szabályozást, munkadarabok elő-, illetve utóizzítását. A találmány szerinti megoldás ezért célul tűzte ki olyan berendezés létrehozását, amely az említett hiányosságokat megszünteti és alkalmas a hevítés frekvenciájának a szabályozására, és az üzemközbeni váltására, valamint a hevítő teljesítményének egyenárammal 0-100 %-ig történő szabályozására és a munkadarabok elő-, illetve utóizzítására. A találmány alapját képező felismerés szerint a főáramkor és az indítóáramkör induktív csatolás révén úgy van kialakítva, hogy a vezérlés működése alapvetően a frekvenciabeállításhoz és az impedanciaillesztéshez van rendelve, s így egyszerre több feladatot is megoldhatunk, nevezetesen: a főtirisztor(ok) csak akkor kapcsolhat(nak) be, ha az indítókondenzátor feszültsége polarizált előjelű és nagyságú, az indítókondenzátor hibás feszültségét segédáramforrás állítja helyre, illetve illeszti az indítóáramhoz, a terhelés változó impedanciája esetén a frekvenciastabilizálást és a teljesítményillesztést. A találmány szerinti berendezés lényege, hogy a teljesítménykapcsoló egységben egy, kettő... hét tirisztorból, szabályozóegységből — előnyösen mágneskapcsolóból, indítókondenzátorból, változtatható kondenzátorból, változtatható áttételű transzformátorból, ellenállásból, fojtótekercsől, áramérzékelő szervből és kapcsolódeszkából felépített indító és fázisdetektorról vezérelt inverter áramkör van a közel stabilizált és változtatható — alacsony, illetve közepes - frekvenciájú váltakozó feszültség előállítására, továbbá a kezelőszervek teljesítményszabályozó, előizzítási időszabályozó, frekvenciaszabályozó, izzítási időszabályozó, utóizzítási időszabályozó és hőmérsékletszabályozó kimenete vezérlőegységteljesítmény-szabályozó, előizzítási időszabályozó, frekvenciaszabályozó, izzítási időszabályozó, utóizzítási időszabályozó és hőmérséklet-szabályozó bemenetéhez, a tirisztoros teljesítménykapcsoló egység tirisztorok kapcsolását vezérlő, valamint mágneskapcsolók kapcsolását vezérlő bemeneti pontcsoportja, a vezérlő egység azonos elnevezésű kimeneti pontcsoportjára, hevítő árammal arányos feszültség, kondenzátor polarizálását, illetve utántöltését figyelő és vezérlő feszültség kimenete a vezérlő egység ezeknek megfelelő bemenetére csatlakozik. A találmány szerinti megoldást az alábbi rajzok mutatják be: 1. ábra: a találmány szerinti berendezés tömbvázlatát, 2. ábra: a vezérlő egység kiviteli alakját. 3. ábra: a tirisztoros egység kiviteli alakját ábrázolja. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
