книги / Электрооборудование электровакуумного производства
..pdfНагрузки
I—L”~л—j
Рис. 2-4. Электрическая схема регулирования и стабилизации тока.
Рис. 2-5. Электрическая схема регулирования и стабилизации ско рости электродвигателя.
102
При подаче напряжения сети 220 В на вход питание поступает на трансформатор TPi и выпрямитель Mi—Д4- При замкнутом контакте Pi-2 конденсатор С4 заряжа ется до 10 В от выпрямителя Да. Выпрямитель Да—Дю подает положительные полуволны частотой 100 Гд на базу транзистора Тi (рис. 2-6,а), который с конденса тором С4 образует генератор пилообразного напряже ния (рис. 2-6,6).
Стабилитроны Д к и Дп предназначены для питания формирователя прямоугольных импульсов, блокинг-ге- нератора и для подачи опорного напряжения на рези
сторы R5 и R&. |
|
|
прямо пропорциональны |
|
Обороты электродвигателя |
||||
противо-э. д. с. якоря: |
|
|
|
|
где п —обороты |
якоря; |
t / — напряжение |
на якоре; |
|
IRK— падение напряжения |
на якоре; С — постоянная |
|||
якоря; Ф — поток |
обмотки |
возбуждения; |
U—IRn — |
противо-э. д. с. якоря.
Напряжение в точках А и Б при включении двига теля пропорционально противо-э. д. с. якоря двигателя. Это напряжение сравнивается со стабилизированным напряжением, снимаемым с резистора Re. Задавая это напряжение, устанавливают число оборотов двигателя. Управление напряжением на якоре двигателя осущест вляется через тиристор Д i8 с помощью блокинг-генера- тора.
Для плавности разгона двигателя служат конденса тор Ci и резистор R^.
От выпрямителя Да заряжен конденсатор Ci, кото рый при включении двигателя разряжается на рези стор R7. Пока конденсатор С4 заряжен, точка В нахо дится под большим положительным потенциалом, кото рый и накладывается на «пилу» коллектора Т\, образуя положительный потенциал на базе Т2 (рис. 2-6,в). Та ким образом, блокинг-генератор не возбуждается. При включении двигателя и при размыкании цепи контакта Р1—2 конденсатор С4 разряжается на Ri, по мере раз ряда конденсатора нарастают отрицательные полувол ны пилообразного напряжения на базе Т2. Вследствие этого блокинг-генератор возбуждается, и по мере на растания пилообразного напряжения постепенно откры-
ШЗ
вается тиристор Дм и двигатель набирает обороты. По мере возрастания оборотов противо-э. д. с. якоря растет, растет и пропорциональное ей напряжение в точках А—Б. При достижении величины этого напряжения, равной напряжению с резистора Re., обороты двигателя стабилизируются.
При действии положительной полуволны транзистор
Т1 закрыт, при |
этом |
конденсатор |
Ci заряжается |
через |
|||||||||
|
|
|
резистор |
/?н |
от стабилитро |
||||||||
U |
|
|
на Д 16. |
|
|
|
времени |
tx |
|||||
КУУУЛ « |
|
В |
момент |
||||||||||
(при |
переходе |
синусоиды |
|||||||||||
через |
0) |
транзистор |
Т\ |
|
от |
||||||||
|
|
|
крывается |
и |
конденсатор |
||||||||
|
|
|
С4 |
разряжается |
через |
пере |
|||||||
|
|
|
ход коллектор — эмиттер |
Т\ |
|||||||||
|
|
|
и |
диод |
Д 7. |
|
Образующееся |
||||||
|
|
|
пилообразное |
|
напряжение |
||||||||
|
|
|
(рис. 2-6,6) подается на |
||||||||||
|
|
|
базу |
транзистора Т2, |
кото |
||||||||
|
|
|
рый совместно |
с транзисто |
|||||||||
|
|
|
ром |
Г3 |
формирует |
прямо |
|||||||
|
|
|
угольные импульсы |
на |
кол |
||||||||
|
|
|
лекторе Т3 (рис. 2-6,г). |
|
|
||||||||
|
|
|
сы |
Прямоугольные |
импуль |
||||||||
|
|
|
передним |
фронтом |
|
за |
|||||||
|
|
|
пускают |
блокинг-генератор, |
|||||||||
|
|
|
собранный |
на |
транзисторе |
||||||||
|
|
|
Г4 и на импульсном транс |
||||||||||
|
|
|
форматоре ТР2. |
|
|
фор |
|||||||
|
|
|
|
Блокинг-генератор |
|
||||||||
|
|
|
мирует |
|
синхроимпульсы |
||||||||
|
|
|
(рис. 2-6,d). С обмотки |
||||||||||
|
|
|
TP2-i управляющие импуль |
||||||||||
|
|
|
сы |
подаются |
на поджигаю |
||||||||
|
|
|
щий электрод тиристора Д \3 |
||||||||||
Рис. 2-6. Временные |
диа |
(рис. |
2-6,е). |
Тиристор |
|
Д ц |
|||||||
граммы. |
|
|
пропускает |
|
положительные |
||||||||
жения с углом |
|
|
полуволны |
сетевого |
|
напря |
|||||||
отсечки, определяемым |
сдвигом |
во |
вре |
мени управляющих импульсов относительно сетевого на пряжения (рис. 2-6,дас). Угол отсечки регулируется изме нением пилообразного напряжения с помощью резисто ров R5 и R6.
104
отжиг
Отжиг проволоки из тугоплавких металлов, как уже указывалось, проводится с целью снятия напряжений
вметалле между операциями механической обработки
идля придания проволоке выходных диаметров задан
ных механических свойств. Для отжига проволоки больших диаметров применяют четырехлинейную, а для отделочного отжига — шестилинейную установки. Каж дая из линий является самостоятельной и оснащена устройствами для перемотки проволоки, счетчиками метража и электрической водородной печью отжига с электрошкафом питания и управления режимом от жига. Процесс отжига происходит при прохождении проволоки через печь, заполненную водородом, и подо греве ее до температуры от 800 до 1700°С в зависимости от диаметра. В четырехлинейной установке отжига применена трубчатая проходная печь с экранированием керамического муфеля с молибденовым нагревателем. Электрическая схема питания и автоматического под держания заданной температуры печи, показанная на рис. 2-7, выполнена на магнитном усилителе с самонасыщением, что обеспечивает повышенную надежность по сравнению с автотрансформаторным регулятором за счет отсутствия контактов. Для контроля температуры используются вольфраморениевые термопары, установ ленные в средней части муфеля и позволяющие изме рять температуру до 1800°С. Подогреватель Ri питается от понижающего трансформатора ТРг, в первичную цепь которого последовательно включены обмотки маг нитного усилителя МУi и трансформатора тока. В ре зультате самонасыщения магнитного усилителя про изойдет перераспределение сетевого напряжения за счет резкого уменьшения его индуктивного сопротивления. Напряжение нагревателя возрастет, возрастет и ток в первичной обмотке, что вызовет действие обратной положительной связи по току. Увеличение первичного тока, протекающего через трансформатор ТРи вызовет возрастание напряжения на обмотке смещения Ос№ выполняющей роль элемента отрицательной обратной связи, уменьшающей действие положительной обратной связи (самонасыщения), что приведет к ограничению возрастания тока в цепи нагрузки Ri. Это обеспечивает устойчивость работы магнитного усилителя и стабили
зацию тока на заданном уровне.
105
Рис. 2-7. Схема автоматической стабилизации температуры печи.
Задание уровня обеспечивается автоматическим по тенциометром ЭПР с независимой уставкой температу ры каждой из четырех печей. На вход потенциометра переключателем В2 подключаются термопары, а на вы ход для каждой печи включены два исполнительных реле (Р2 и Р3). Реле Р2 включается при температуре выше установленной, а реле Рз — ниже установленной, и после выключения эти реле ставятся на самоудержание, а переключатель потенциометра Bi последователь-
106
но проходит все четыре печи. Контакт реле Р2-2 управ ляет нагрузкой трансформатора тока TPi, создающего обратную связь по току нагревателя для данной печи. Потенциометр Rz служит для установки максимального значения тока нагревателя. Напряжение, снимаемое с потенциометра R2, выпрямляется и поступает на об мотку смещения Осм магнитного усилителя МУи При достижении заданного значения температуры реле Р2 включается и своим контактом размыкает резистор R3- Это приводит к возрастанию напряжения на обмотке смещения благодаря уменьшению нагрузки вторичной обмотки ТР2 и вызывает увеличение тока смещения. Сле довательно, произойдут уменьшение тока в первичной цепи и его стабилизация на заданном уровне. Этот про цесс непрерывно повторяется, поддерживая заданный уровень температуры печи с точностью ±5°С. Остальные три печи имеют аналогичные схемы с магнитным уси лителем и управлением от общего потенциометра.
Для отделочного отжига тонкой проволоки исполь зуется двусторонняя шестилинейная установка, также снабженная устройствами перемотки проволоки, счетчи ками метража и т. д. Основным технологическим узлом установки является электрическая водородная печь, имеющая разъемный корпус, внутри которого располо жены три самостоятельных муфеля в виде тонкостенных молибденовых трубок. Отжигаемая проволока протяги-
С ет ь
Рис. 2-8. Электрическая схема питания водородной печи с частичным регулированием мощности.
107
Рис. 2-9. Электрическая схема прибора для обнаружения трещин в металлических стержнях.
вается через муфель, обеспечивающий косвенный нагрев проволоки, что дает возможность производить одновре менный отжиг на трех линиях обработки. Для запра: , проволоки без пережога и ликвидации температурного влияния муфелей друг на друга (даже в случае вы ключения одного из них) необходимы малая тепловая инерционность и экранирование. Малая тепловая инер
ционность достигается |
при |
|
|
|
|
||
менением для каждого муфе |
|
|
|
|
|||
ля змеевика с циркулирую |
|
|
|
|
|||
щей охлаждающей |
жид |
|
|
|
|
||
костью. В связи с тем, что |
|
|
|
|
|||
разогрев |
малоинерционного |
|
|
|
|
||
металлического |
муфеля не |
|
|
|
|
||
требует |
плавкого подъема |
|
|
|
|
||
температуры, а |
пределы ре |
Рис. 2-10. Поперечное сечение |
|||||
гулирования |
температуры |
стержня |
без дефекта (а) |
и |
|||
ограничены от 800 до 1700°С, |
с дефектом |
(б). |
|
||||
возможно применение упро |
Е — глубина |
дефекта; |
о — глубина |
||||
проникновения токов |
высоко!) |
ча |
|||||
щенной схемы питания |
каж |
|
стоты. |
|
|
дого муфеля с регулировани ем частичной мощности, необходимой лишь для обеспе
чения заданных пределов регулирования температуры. Электрическая схема питания одного муфеля и графики, поясняющие принцип частичного регулирования мощно сти, приведены на рис. 2-8,а. Основная мощность нагре ва муфеля снимается с трансформатора Тр\. Последо вательно в его первичную обмотку включена вторичная обмотка вспомогательного трансформатора Тр2 меньшей
Рис, 2-11. |
Общий вид приспособления |
для проверки проволоки (а) |
|
и датчик в разрезе |
(б). |
' — корпус |
катушки; -2 — чехол катушки; 3 — обмотка; 4 — фланец; 8 — труб |
|
|
ка; в — вывод; 7 — штырек; 8 — стакан. |
109
мощности. С помощью переключателя В2 и автотранс форматора Тр3 изменяются фаза и амплитуда напряже ния вторичной обмотки трансформатора Тр2, так что это напряжение либо складывается (рис. 2-8,6) с на пряжением сети, либо вычитается (рис. 2-8,в) из него, изменяя первичное напряжение на трансформаторе Тр\. Таким образом, регулируется лишь часть потребляемой мощности, а диапазон регулирования по напряжению превышает напряжение вторичной обмотки трансформа
Рис. 2-12. Схематическое изо
бражение |
изменения |
магнит |
|
ного поля |
высокой |
частоты |
|
в системе |
«измерительная |
ка |
|
тушка — проводник» |
(а) |
и |
|
эквивалентная схема |
трансфор |
||
матора (б). |
|
|
|
в — глубина |
проникновения |
токов |
|
высокой частоты. |
|
тора Тр2 в 2 раза. Амперметр, показанный на схеме, служит для косвенного контроля режима отжига по току.
Для проверки и отбраковки вольфрамовых и молиб деновых стержней различных диаметров по поверхност ным дефектам используется специальная аппаратура. Работа прибора, электрическая схема которого приведе на на рис. 2-9, основана на эффекте воздействия метал лического стержня, внесенного в высокочастотное поле катушки измерительного контура, на параметры этого контура. На рис. 2-10 показано поперечное сечение идеального стержня (рис. 2-10,а) и стержня, имеющего продольную микротрещину (рис. 2-10,6). На рис. 2-11,а представлен общий вид приспособления для проверки проволоки, а на рис. 2-11,6 показан датчик в разрезе. Комбинация катушки и проводника может быть пред ставлена как трансформатор, имеющий вторичную об мотку, состоящую из одного короткозамкнутого витка, образованного цилиндрической поверхностью проводни ка с толщиной, равной глубине проникновения токов высокой частоты (рис. 2-12). Входной импеданс транс форматора зависит от сопротивления и индуктивности вторичной обмотки и связи между обмотками. Наличие микротрещин на. поверхности проводника изменит со противление вторичной обмотки, а следовательно, и
по