Содержание к диссертации
Введение
1. Исследование индукционного нагревателя непрерывного действия с дискретной выдачей ферромагнитных заготовок как объекта проектирования и управления 10
1.1. Математическое моделирование индукционного нагревателя 10
1.2. Стационарные режимы работы индукционного нагревателя и их основные характеристики 16
1.3. Оптимизация стационарного режима работы индукционного нагревателя 27
1.4. Исследование переходных режимов работы индукционного нагревателя 36
1.5.Оптимизация переходных режимов в индукционном нагревателе 43
Основные результаты и выводы 49
2. Задача оптимального проектирования и управления индукционными нагревателями непрерывного действия с дискретной выдачей ферромагнитных заготовок широкой номенклатуры . 51
2.1. Математическая формулировка задачи 51
2.2. Алгоритм решения задачи оптимального проектирования и управления 63
Основные результаты я выводы 72
3. Структура, математическое, информационное и программное обеспечения проектирующей подсистемы автоматизированного проектирования конструкции и алгоритмов управления индукционным нагревателем непрерывного действия с дискретной выдачей заготовок 74
3.1. Структура проектирующей подсистемы . 74
3.2. Математическое обеспечение проектирующей подсистемы 80
3.3. Информационное и программное обеспечение проектирующей подсистемы 89
Основные результаты и выводы 104
4. Техническая реализация систем автоматического управления индукционным нагревателем непрерывного действия с дискретной выдачей заготовок широкой номенклатуры 106
4.1. Система управления стационарными режимами работы индукционного нагревателя 106
4.2. Система автоматического регулирования сор У индукционного нагревателя 115
4.3. Система управления переходными режимами работы индукционного нагревателя 126
4.4. Многоканальное управление комплексом "источник питания - индукционный нагреватель" 139
Основные результаты и выводы 147
Заключение 149
Литература
- Стационарные режимы работы индукционного нагревателя и их основные характеристики
- Исследование переходных режимов работы индукционного нагревателя
- Математическое обеспечение проектирующей подсистемы
- Система управления переходными режимами работы индукционного нагревателя
Введение к работе
Диссертация посвящена разработке новой методики комплексной оптимизации конструкции и алгоритмов управления индукционным нагревателем непрерывного действия с дискретной выдачей заготовок широкой номенклатуры (ИННД) и построению на их основе систем оптимального управления ИННД как в стационарных, так и в переходных режимах его работы.
Актуальность проблемы. Удельный вес электротермических процессов и установок в промышленности постоянно растет, что обусловлено целым рядом факторов, являющихся объективным следствием научно-технической революции/
В настоящее время благодаря работам создана теория цилиндрических электромагнитных систем индукционного нагрева, разработаны методы их расчета, в работах создана теория и методы анализа статических преобразователей частоты, используемых для питания ИНУ, а также разработана методика и синтезированы математические модели, позволяющие не только согласовать источник питания и ИНУ, но и выбрать оптимальные параметры источника.
Кроме того, создана теория синтеза оптимальных алгоритмов управления, что позволяет создавать системы оптимального управления процессом индукционного нагрева.
Благодаря объективно существующим и постоянно растущим потребностям производства, а также перечисленным научным рааработкам, технология индукционного нагрева заняла прочное место в промышленности. При этом необходимо отметить, что значение индукционного нагрева обусловлено не только его высокой производи дельностью и качеством, но и ограниченностью минеральных топливных ресурсов, его минимальным влиянием на экологическую среду. Однако основное внимание при разработке теоретических и практических проблем индукционного нагрева уделяется прежде всего крупносерийному производству, где индукционные нагревательные установки (ИНУ) работают в основном в стационарных режимах при неизменных теплофизических и геометрических параметрах нагреваемых заготовок, с долгосрочно планируемой программой их выпуска, при неизменных технологических требованиях.
В условиях мелкосерийного производства с номенклатурой порядка нескольких тысяч наименований выпускаемых изделий индукционный нагрев способен конкурировать по экономическим показателям с нагревом в газовых печах и электропечах сопротивления лишь при удовлетворении требований к гибкости нагревательного устройства, его способности в минимальные сроки перестраиваться на нагрев новой партии заготовок, которая может отличаться от старой как по теплофизическим характеристикам, так и по геометрическим размерам.
Актуальность поставленной проблемы подтверждается документами ЦК КПСС, посвященными развитию новой техники, а также решениями конференций и совещаний по электротермии fJj.
Цель и задачи исследования. Главная цель диссертационной работы заключается в разработке методики комплексной оптимизации конструкции и алгоритмов управления ИННД. Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие основные задачи: - теоретический анализ работы ИННД в стационарных режимах, выявление их основных характеристик;
- теоретическое исследование переходных режимов работы ИННД, выявление характерных физических особенностей этих режимов;
- разработка алгоритмов оптимального управления ИННД как в стационарных, так и в переходных режимах; - постановка и решение комплексной задачи оптимального проектирования и управления ИННД;
- разработка проектирующей подсистемы автоматизированного проектирования ИННД, создание ее математического, информационного и программного обеспечения;
- разработка, техническая реализация и промышленное внедрение элементов и систем автоматического управления ИНЦД.
Решение поставленных задач составляет основное содержание диссертации, выполненной автором в Куйбышевском политехническом институте им. В.В.Куйбышева (КПтИ). Тема диссертации относится к важнейшим и утверждена координационным планом КПтИ, а также координационными планами соответствующих министерств. Работа выполнена по тематике важнейших работ КПтИ и является составной частью комплексных программ Минвуза РСФСР "САПР" и "Потери энергии и их компенсация". В году работа включена в целевую программу автоматизации отраслевого производства.
Научная новизна и значимость работы определяется тем, что она расширяет и углубляет теоретические представления о характере физических процессов в ИННД в стационарных и переходных режимах работы, дает инженерную методику, позволяющую с учетом особенностей работы ИННД с ферромагнитной загрузкой рассчитать его конструктивные параметры.
Поставлена и решена задача оптимального проектирования и управления ИННД, что позволяет получить его конструкцию, а также алгоритмы управления ИННД в стационарных и переходных режимах, минимизирующие приведенные затраты на индукционный нагрев.
Разработана структура проектирующей подсистемы автоматизированного проектирования конструкции и алгоритмов управления ИННД, а также на базе известных / 5J 7, $J электромагнитных и тепловых математических моделей индукционного нагревателя разработаны ее математическое, информационное и программное обеспечение, позволяющие в кратчайшие сроки и с минимальными затратами получать оптимальные проекты требующихся ИННД, гарантирующие их наилучшие экономические показатели в условиях широкой номенклатуры обрабатываемых заготовок. При этом диалог с подсистемой вполне доступен для инженера - непрограммиста.
Осуществлен технический синтез ряда систем автоматического управления ИННД в стационарных и переходных режимах его работы.
Практическая полезность работы. На основе полученных результатов выполнен проект индукционных установок, предназначенных для работы в условиях широкой номенклатуры нагреваемых заготовок. Внедрены конструкции ИННД, технология нагрева и системы автоматического управления ИННД, позволившие на одном из кузнечных участков п/я А- заменить нагрев в газовых печах на индукционный. Общий экономический эффект составил более тыс. руб.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на четырех Всесоюзных и двух республиканских конференциях и семинарах по электротермии и электротермическому оборудованию, по теории и технике автоматического управления и по проблемам САПР. Материалы диссертации рассматривались на научно-технических семинарах кафедр "Автоматическое управление промышленными установками и технологическими процессами 1 и "Электроснабжение промышленных предприятий" КПтИ.
По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ и получено 8 авторских свидетельств на изобретения и 2 положительных решения на их выдачу.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на страницах машинописного текста; содержит таблиц, рисунков, выполненных на страницах; список литературы, включающий наименований на страницах и четырех приложений , занимающих страниц.
Краткое содержание работы. Первая глава работы посвящена математическому моделированию ИННД, а кроме того, в ней исследуются физические особенности работы ИННД с ферромагнитной загрузкой, решаются задачи оптимизации стационарных и переходных режимов его работы.
Вторая глава посвящена математической формулировке задачи оптимального проектирования и управления ИННД по критерию минимума приведенных затрат на индукционный нагрев, предлагается алгоритм ее решения. Приводятся результаты конкретных расчетов.
В третьей главе описывается структура разработанной проектирующей подсистемы автоматизированного проектирования конструкций и алгоритмов управления ИННД, ее математическое, информационное и программное обеспечение, раскрывается содержание отдельных пакетов программ, каждый из модулей которых функционально независим и согласован с любым модулем данного пакета, а также с модулями других пакетов.
В четвертой главе работы описываются конкретные ИННД и автоматические системы управления ими, работающие в условиях гибкого производства с мелкими сериями заготовок.
В приложения вынесены описания методов экспериментального исследования ИННД, приводятся конкретные результаты исследований ИННД, рассмотрены вопросы технико-экономической эффективности выполненной работы.
На защиту выносятся следующие основные положения.
1. Выявление физических особенностей работы ИННД с ферромагнитной загрузкой в стационарных и переходных режимах его работы.
2. Решение задачи оптимизации стационарных режимов работы ИННД. 3. Алгоритм оптимального управления переходными режимами работы ИННД.
4. Математическая формулировка комплексной задачи оптимального проектирования и управления ИЩД и алгоритм ее решения.
5. Разработка структуры и синтез математического, информационного и программного обеспечения проектирующей подсистемы автоматизированного проектирования конструкций и алгоритмов управления ИННД.
6. Разработка и техническая реализация систем автоматического управления ИННД, работающего в условиях широкой номенклатуры нагреваемых заготовок.
Стационарные режимы работы индукционного нагревателя и их основные характеристики
Качество работы ИННД с ферромагнитной загрузкой в условиях крупносерийного производства в стациоларных режимах определяет текхншю-экономическую эффективность индукционного нагрева в целом.
В настоящее время в расчетной практике широко распространены методы fS, 2S, 29J , позволяющие провести полный инженерный расчет конструкции ИННД, практически не используя ЦВМ. Благодаря просторе, наглядности, достаточной (на инженерном уровне) точности указанных методов, их возможности далеко не исчерпаны. Однако в связи с широким внедрением ЦВМ в практику проектирования ИНУ все большее предпочтение отдается новым методам: расчета /, ?, J09 J J, обладающим значительно более высокими возможностями, в частности, позволяющим получать пространственное распределение электромагнитного и температурного! полей в системе "индуктор-металл", наиболее полно учитывать физически присущие процессу индукционного нагрева нелинейности:. К недостаткам перечисленных методов можно отнести вычислительные трудности, вызванные большой сложностью используемых моделей, практически парализующих ЦВМ типа EC-I022 как по необходимой памяти, так и по времени, что не только не позволяет провести до конца проектирование ИНУ о выбором всех ее конструктивных параметров, не закрепляя жестко большую часть из них до начала процесса проектирования, но иногда использование этих методов просто недоступно широкому кругу проектировщиков из-за отсутствия соответствующего программного обеспечения.
В связи с тем, что в настоящей работе анализ стационарных режимов работы ИННД проводится с целью выявления их важнейших характеристик, определяющих конструкцию нагревателя, то есть в дальнейшем! используемых в параметрической или функциональной форме в задаче оптимального проектирования, целесообразно огра -ничиться рамками методов / ?7 J?&J , дающих не только хорошую качественную иллюстрацию исследуемых электромагнитных и тепловых процессов в ИЩИ, но и достаточно точные для выявления их конструктивных параметров количественные характеристики при сравнительно простых способах их вычисления.
Важнейшей характеристикой стационарных режимов работы ИННД является распределение температуры по длине нагреваемого столба заготовок.
Под стационарным температурным! распределением будем подимать такое распределение температуры по длине индуктора, при котором каждая заготовка, в нем; при- неизменном темпе выдачи к напряжении, ПрИЛОЖеННОМ К ИНДУКТОРУ За ВреМЯ СВОеГО Перемещения ОТ входа к выходу, имеет точно такую же зависимость выделяющейся в ней удельной мощности! от времени как и все остальные, причем!, ее температура на выходе равна заданной.
Возможность выбора стационарного температурного распределения по длине загрузки индукционного методического нагревателя на стадии его проектирования позволяет обоснованно выбрать при заданном темпе выдачи приложенное к индуктору напряжений, длину индуктора, количество загружаемых в него заготовок, а в условиях широкой номенклатуры нагреваемых изделий оптимально распределить их по партиям, привязанным к одному типогабариту индуктирующей катушки, что снижает капитальные и эксплуатационные расходы за счет1 минимизации количества сменных катушек, позволяет с миниг-мальдами энергетическими и временными потерями, менять номенклатуру внутри указанных партий заготовок, повышет качество нагрева в установившемся режиме. Для действующей индукционной печи ия формацию о стационарном температурном распределении можно использовать как базовую для формирования целевой функции при синтезе алгоритма управления как в переходных, так и в установившихся режимах.
Необходимо сразу оговорить, что, исходя из инженерных соображений, напряжение, приложенное к индуктору в стационарном режиме, остается неизменным, при этом его уровень выбирается с целью минимизации критерия U ЄЇ/ при условии выполнения неравенства на правом конце траектории движения объекта. Здесь t/ic/гр. время нагрева одной заготовки в стационарном режиме; 7jad. заданная температура нагрева?; г - требуемая точность нагрева.
Таким образом, следуя идеологии работ выбор стацио нарного температурного; распределения по длине индуктора сопровождается поиском оптимального в классе одноинтервальдах алго -ритмов напряжения на ИННД, обеспечивающего минимум (J.JS ) при выполнении условия (/. 7 ).
Исследование переходных режимов работы индукционного нагревателя
Прежде чем; ставить и решать вопросы управления переходными режимами в ИНВД, необходимо провести анализ физических закономерностей, сопровождающих эти режимы и оказывающих на них существенное влияние. Математическое описание ИННД в переходных режимах возможно в рамках модели {J.-6 ld0 ).
Зависимость удельной мощности, выделяемой в заготовке; от величины напряженности магнитного поля на поверхности загрузки учитывается введением в модель функции V/ (/jtnefT, &, )) Функция У/ (Mm) отражает характерную особенность рассматриваемого) класса индукционных нагревателей, заключающуюся в том, что в переходных режимах происходит резкое отклонение эквивалентного электрического сопротивления системы: "индуктор-металл" от стационарного значения в результате больших отклонений температурного поля в загрузке от стационарного, это приводит не только к ИЗЇДЄНЄНИЮ уровня удельной мощности, выделяющейся в загрузке, но и к ее перераспределению между отдельными заготовками в зависимости от их температурного поля.
Исходя из Ш8-121), функция Ц(Нте) может быть представлена как отношение удельной мощности внутреннего тепловыделения в с -й заготовке Pi(T, U) для температурного поля загрузкш Т и напряжении на индукторе ZT к удельной мощности р (Т? U ) для стационарных температурного поля в загрузке 7 и напряжения на индукторе J/ , которые определяются решением задачи выбора температурного поля в ИНЦЦ в стационарном режиме /J fJ для "холодного"(Ц- ), промежуточного ( Vp ) и "горячего" ( V& ) этапов нагрева следующим образом
Здесь усредненное во времени значение напряженности, магнитного поля на поверхности загрузки в стационарном режиме, На рис. d.7c( вид функций VxCHw ) , T/ fZ/ e) , м Ц. (Нме) проиллюстрирован графически для ИНЦЦ длиной 1,37 с внутренним диаметром 0,07 м, содержащего восемь заготовок: из стали 45 длиной 0,137 м каждая и диаметром 0,045 м, нагреваемых д температуры 1200. При вычислении К и 5 в (/.«340 используется предложенная в [S] для углеродистых сталей при; //- 1000 А/М приближенная зависимость магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля ./ /2 8130 "0f894# Магнитная проницаемость в точке Х определяется путем численного решения трансцендентного уравнения Sf = С4а), аза)
На рис. / 7с/ индексами /% ? и Нпе обозначены соответственно нижняя и верхняяі границы изменения напряженности магнитного поля на поверхности загрузки при постоянном напряжении на индукторе: и изменении температурного поля металла от минимального до; максимального уровней при одновременной вариации границ неоднородной загрузкш, т.е. длин "холодного", промежуточного и "горя # / чего;" столбов заготовок. Интервал /і/пе - -/ /те (рио./.& ) характеризует "опережение" стационарного температурного поля загрузки (кривые I для поверхности R и точки: лежащей на глубине проникновения электромагнитного поля в немагнитный металл М-А на рис. 1.7д соответствуют стационарному температурному полю), при этом координаты границы неоднородной загрузки: ёх -для границы между "холодным" столбом и промежуточным, f - для границы между промежуточным и "горячим" столбами, удовлетворяют соотношению (кривые 2 на риа. У. 7S ) (&+) (4Г+1)
Интервал Нме -г- Нме (рио.і1/ЬО характеризует "отставание" от стационарного температурного поля (кривые 3 на рис. Нетрудно показать, что функции l- W , l f/Jne) "У&ґ/Уме) определяют градиент изменения температурного поля в соответствующих зовах загрузки при изменении: напряженности магнитного поля в зазоре индуктора. ИЗ РИС. 7с/ ВИДНО, ЧТО СООТНОШеНИе Между ФУНКЦИЯМИ Vjt(/-/to на интервалах Н е" М» е и Нте Нае качественно различно. Если при /%?е = Нме Т(У/е) : (Нме)-1 ( ме)= , ТО ПРИ Н»е бН»е, H»eJ т.е. при "отставании" от.1 стационарного температурного поля, справедливо соотношение If(Mn VfiW/ncj T f/Jbe) и. наоборот?, при; /ІмеєГНпе, HneJ т.е. "опережении" стационарного температурного поля, Л/х;(Нпе) }р(Н е) \{М»?е) . Следовательно, в сравнении со стационарным состоянием при Л е / //%«/пхолодные" заготовки нагреваются относительно быстрее; чем соответственно промежуточные и "горячие", а при НпеЄLnneyH rjeJ положение меняется на противоположное.
Данную отличительную особенность ИННД с ферромагнитной заг рузкой необходимо учитывать при оптимизации: переходных режимов. В противном случае, приї использовании для данного класса объек тов алгоритмов, полученных в как показывают расчеты и эксперименты, не исключено "раскачивание" температурного поля в ИННД относительно стационарного;, что отрицательно сказывается как на производительности процесса нагрева, так и на его качест ве.
Расчеты функций , изо браженных на рис. J.7cy , проводились методом! разветвленного потока /%/ , при этом согласно fS d/ электромагнитные свойства загрузи на каждом из трех участков дискретизации принимались постоянными. Разбиение на большее количество участков, например, учет неодинаковости границы между магнитным и немагнитным слоем для различных заготовок, находящихся на промежуточном этапе, не изменяет качественной картины и может быть проведен в рамках мо 41 дели и метода разветвленного потока [10] .
Математическое обеспечение проектирующей подсистемы
Однако, изложенные выше требования, предъявляемые ко всей структуре и отдельным модулям САПР, обусловили необходимость проведения некоторых модификаций модели, реализующей метод разветвленного потюка, выбранной, как отмечалось, в качестве основной в электромагнитных расчетах. Проведенные модификации вызваны прежде всего стремлением к минимизации как. объема всего пакета программ для электромагнитных расчетов, так и повышением быстродействия этих расчетов. Кроме того, структура каждой модели, в особенности основной, должна хорошо сопрягаться с целями проектирования, т.е. отражать все существенные конструктивные характеристики ИН7, при этом, подготовительная часть расчетов (выделение неоднородных участков по длине индуктора, приведение выходного напряжения источника питания к индуктору при различных вариантах схемы конденсаторной батареи, освобождение от- мнимости в уравнениях модели) должна быть как можно более полно автоматизирована. Следуя результатам fJOj в общем случае эскиз много-секционной ИНУ представим в виде, изображенном на рис. Х2 а . Этой схеме соответствует расчетная электрическая схема, изобра
Эскиз мяогосекционного ИННД с неоднородной загрузкой и его расчетная электрическая схема замещения женная на рис. J,2 S В общем случае ШТ содержит И/ сень ций, каждая из которых через соответствующую ей конденсаторную батарею КБ I соединена с индивидуальным источником питания. Расчетная электрическая схема (рис. J.25 ) состолт из ячеек, включающих электрическое сопротивление торцевой области пути обратного замыкания магнитного потока Хт,к » полное электрическое сопротивление К-го участка загрузки индуктора ZH RH+JXK , однородного по своим теплофизическим характеристикам, а также цепь из последовательно соединенных электрического сопротивления индуктирующего провода Zj,# = RJSK JX K И источника Э.Д.С. Ек , приложенного к К-му участку индуктора. Число таких ячеек соответствует числу однородных участков загрузки ИНЗГ. Для каждой L-VL секции ИНУ, кроме того, составляется схема (рис. J.2 і ), отражающая технику согласования этой секции с источником; питания и содержащая цепь из последовательно включенных источников э.д.с. Ейу.еер (к , величина каждой из которых соответствует напряжению, приложенному к соответствующему участку однородности загрузки для данной секции. Эта цепь через конденсаторную батарею, состоящую из включенных по П-образной схеме конденсаторных групп Си 9 Сії) -j и через электрическое сопротивление токопроводов 2ш подсоединена к источнику э.д.с. Єпі , равной выходному напряжению источника питания.
Конденсаторная батарея, включенная по 11-образной схеме на рис;. J.28 , является наиболее общим из представленных на рис. 5 J встречающихся на практике; вариантов схем: ее включения. В целях стандартизации расчетных процедур, упрощающей как программу в целом, так и способ общения с ней проектировщика, целесообразно все схемы включения конденсаторной батареи привести к едиг-ной расчетной схеме, изображенной на рис.Х Приведение проводится по схеме, иллюстрированной рис.Х и включающей в себя/% 4Jff операции преобразования источника э.д.с. в источник тока и наоборот. Указанные операции позволяют1 получить единое формальное описание схемы согласования источника питания с индуктором] IT + IA Am - ТхХы =BK ., (Ш) VjC + ЬХтп. +ІзгКш =ВХЕа, (ЇМ) на основе расчетной схемы на рис. З.Ч&.
Здесь Z -Z jUx - падение напряжения на индукторе; У = JA +jlx - ток» протекающий через индуктор; f/8R +J6X)E/r. -э.д.с. на выходе источника питания, приведенная к схеме рис.Х /?7V7.9 Хт.п. - соответственно активное и реактивное приведенные сопротивления токо проводов; В A, BJT - коэффициенты приведения э.д.с. источника питания.
Система управления переходными режимами работы индукционного нагревателя
Второй вход {// соединен с выходом источника эталонного напряжения Э1 (выполнен на интегральном стабилизаторе напряжения К 140 ЕН 2), а выход УІ соединен с первым входом синхронизатора С, второй вход которого соединен с конечным выключателем ВК, расположенным; у входа в индуктор и фиксирующим момент поступления в него; очередной заготовки. Первый выход С соединен с управляющим входом; источника питания Ш, второй выход С соединен с управляющим] входом, ключа S1 . Выход датчика ДФ2 при замкнутом состоянии ключа S2 (выполнен так же на. 701 МП 33 А) соединен с первым, входом формирователя экстремальной крж-вой ФК, назначение и исполнение которого: аналогично формирователю, представленному на рис. fy.d в самонастраивающейся системе управления стационарными режимами ИННД. Кроме того, первый вход ФК соединен с первым запоминающим! конденсатором CI.I & первым входом второго компаратора 9fJ . Второй вход ФК соединен со вторым: запоминающим конденсатором CI.2 и первым1 входом компаратора У2 , а при: замкнутом: состоянии $2 с выходом ТЗ. Эталонная модель силового колебательного контура ИНУ состоят- из модели: непосредственно индуктора ИМ, представляющей собсй индуктивно-активный элемент1, параметры которого пропорциональны соот венствующим! параметрам пустого индуктора. Последовательно с ИН включены переменные управляемые активное и индуктивное сопротив ления ЯМ и LM (ЯМ реализовано на полевом транзис торе, a L М выполнено аналогично L ), параллельно этой цепочке включены конденсаторы C2.I-C2.4, каждый из которых вклю чается в цепь модели при помощи ключей 82.4 2.4 (реа лизованы на 701 МП 33 А). Кроме того.., в модель включен источник питания модели ИПМ, а также датчик фазового рассогласования тока и напряжения ИПМ-ДФЗ, подключенный к модели через трансформатор напряжения Т4 и датчик тока ДТ2 (в качестве ДТ2 используется шун товое сопротивление, подобранное соответствующим образам), и дат чик фазового рассогласования тока и напряжения ИМ-ДФ4, подключен ный к модели; через Т4 иі датчик тока ИМ-ДИ, выход которого, кра ме того, соединен с третьимі входом ФК и со вторым: входам компара тора У2 . Четвертый вход ФК соединен с выходом ДФ4 и вторым входом компаратора У J . Выход К соединен с входом автоматиг ческого оптимизатора EJ07J , на второй вход которого подаєте ся сигнал с третьего выхода синхронизатора С, четвертый выход ко торого соединен с управляющим; входом ключа $2 . Первый и вто рой выходы автоматического оптимизатора АО соединены соответст венно с управляющими входами ЯМ и LM . Выходы компаратор ров У29 У J соединены с входами, элемента (реализо ван на микросхеме К 155 ЛА 3), выход которого соединен с первым входом генератора тактовых импульсов ГТ, второй вход которого соединен с выходом Д$3. Сигнал с выхода ГТ подается на счетный вход нереверсивного двоично-десятичного счетчика С4 (выполнен на микросхеме К 155 ИЕ 2), выходы которого соединены с управляющими входамш ключей 2.1 2. 4 , а также с входами блока памя ти П, который через согласующее устройство СУ, представляю!! собой транзисторный усилитель мощности, соединен с контакторами KI-K2, контакты которых JLZ &4 расположены в силовом контуре ИНУ в цепях компенсирующих конденсаторов CI-C4. Тактовый вход СЧ соединен с пятым выходом синхронизатора С, шестой выход которого соединен с разрешающим входом блока памяти П.Синхронизатор представляет собой релейно-контакторный блок, определяющий лосгику и последовательность работы звеньев системы (см. рио. 4, 7 ). Он содержит1 источники питания ИПГ-ИП4, реле времени PBI с контактами PBI.I-РВІ.в, реле; PI и рела времени РВ2 соот-вествевно с контактами PI.I и РВ2Л-РВ2.7.
Система; работает следующим образом. При поступлении очередной заготовки в индуктор И конечный выключатель ВК замыкаем свой контакт Квк в цепи синхронизатора С, подавая напряжение на реле PBI, которое, в свою очередь, замыкая контакт FBI.I, подает напряжение источника ИПІ на управляющий вход ключа № , в результате чего он замыкается. Стабилизация коэффициента мощности печи при малых возмущениях происходит в контуре "силовой колебательный контур ДФІ- L ". Быстродействие; этого контура настолько велико, что) практически не оказывает влияния на процесс нагрева. При этом выходной сигнал ДФІ не превышает эталонного напряжения Э1. Если же эти сигналы сравняются или выходной сигнал ДФІ станет больше, сработает компаратор УІ , который включит; реле PI, что) приведет1 к размыканию контакта PI.I, а следовательно и ключа S1 , т.е. контур регулирования в "малом" будет разомкнут. Одновременно PBI замкнет свой контакт PBI.2 и с выдержкой времени перекоммутирует контакт ЕВІ.З, PBI.4, в результате чего на счетчик. СЧ подается сбрасывающий импульс, устанавливая его в нулевое состояние.
