Разработка способов и алгоритмов управления электрическими печами сопротивления, обеспечивающих временную и пространственную равномерность нагрева тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.10, кандидат наук Горячих Елена Владимировна

• Горячих Елена Владимировна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Горячих Елена Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ КЕРАМИКИ

1.1. Технологический процесс обжига керамических изделий

1.2. Конструкции современных ЭПС для термообработки керамических изделий

1.3. Тенденции развития систем управления и регуляторов температуры электрических печей сопротивления

1.4. Формулирование целей и задач исследования

Выводы по главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА УТОЧНЕННЫХ МОДЕЛЕЙ ЭПС ДЛЯ

ТЕРМООБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

2.1 Постановка задачи по разработке уточненных моделей

2.2. Разработка уточненной модели электрической печи сопротивления

2.3. Регулятор температуры ЭПС с ограничением температуры нагревательных элементов

2.4. Регулятор температуры ЭПС с компенсацией разности температур

в тепловых зонах печи

2.5. Регулятор температуры ЭПС с ограничением тока нагревателей

2.6. Разработка математической модели нагревателя

из дисилицида молибдена

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЭПС ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ

3.1 Исследование влияния места установки датчика температуры

3.2. Исследование систем управления ЭПС с ограничением температуры нагревательных элементов

3.3. Исследование системы управления ЭПС с компенсацией разницы температур в тепловых зонах печи

3.4. Исследование систем управления ЭПС с нагревателями из дисилицида

молибдена

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЭПС ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ

4.1 Разработка уточненной имитационной модели электрической печи сопротивления

4.2. Разработка программного пакета для расчета передаточной функции электрических печей сопротивления "Transfer function calculation"

4.3. Экспериментальное исследование температурных режимов ЭПС

4.4. Учет неоднородности ЭПС на основе экспериментальных

исследований

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка способов и алгоритмов управления электрическими печами сопротивления, обеспечивающих временную и пространственную равномерность нагрева»

ВВЕДЕНИЕ

В различных отраслях промышленности получили распространение электрические печи сопротивления (ЭПС) периодического действия для термообработки керамических изделий.

Химические и физические процессы, протекающие при обжиге керамических материалов, обуславливают состав и характеристику образующихся фаз, их соотношение, размер, форму и взаимное расположение структурных элементов (включая поры), изменение массы и объема керамического тела. Тем самым эти процессы определяют весь комплекс физических, механических и химических свойств керамики, а также получение изделий заданных размеров и форм [47].

Цикл обжига керамических изделий состоит из периодов нагрева, выдержки в области максимальных температур и охлаждения. Конечная температура обжига и продолжительность выдержки обуславливается комплексом требований к свойствам изделия. Скорость процессов спекания в обжиге возрастает с температурой. Эту зависимость в ряде случаев можно использовать, варьируя соотношение температуры и продолжительности выдержки, получая в конечном счете желаемый технологический результат.

Период нагрева является весьма сложной стадией обжига. Основная задача заключается в том, чтобы нагреть изделие до требуемой максимальной температуры, избежав при этом его разрушения (повреждения). Опасность разрушения изделий вызывается в основном объемными изменениями при нагреве и в ряде случаев интенсивными процессами массообмена.

Продолжительность выдержки изделия при обжиге в ЭПС периодического действия зависит от условий выравнивания температуры в объеме печи.

Технологический процесс термообработки керамических изделий требует обеспечения высокой равномерности нагрева в рабочей камере печи для повышения качества обрабатываемых изделий и снижения брака. При

Страница | 4

этом величина допустимого перепада температуры лимитирует скорость нагрева во всем диапазоне температур.

С целью улучшения энергетической эффективности электрических печей сопротивления и получения изделий с заданными характеристиками и формами, а также снижения брака для термообработки керамических изделий необходимо повышать равномерность нагрева в рабочей камере печи.

Одним из способов повышения равномерности нагрева в ЭПС является разделение нагревательного блока на тепловые зоны.

Однако, при таком способе повышения равномерности нагрева даже при одинаковой уставке температуры в каждом регуляторе может наблюдаться существенная разность температур в различных тепловых зонах в процессе нагрева вследствие различия тепловых постоянных времени, и вводимых мощностей в каждую из тепловых зон.

Для снижения разности температур различных тепловых зон в процессе нагрева предлагается вводить автоматическую коррекцию мощности, поступающей в тепловую зону, в зависимости от разности температур [69, 72, 83].

Учитывая вышеперечисленные особенности, следует отметить, что применение общепромышленных печей для ряда процессов обжига керамических изделий приводит к снижению характеристик обрабатываемого изделия. В связи с этим, необходимо разрабатывать специальные ЭПС с модернизированными конструкциями нагревательных камер и систем автоматического управления для повышения качества обрабатываемого изделия.

В настоящее время заводы-изготовители предлагают широкий ряд типоразмеров ЭПС для термообработки керамических изделий. При этом, получили распространение установки как с прямоугольной, так и цилиндрической рабочей камерой, а также муфельные ЭПС [50, 62]. Однако, актуальным вопросом остается необходимость модернизации системы

Страница | 5

автоматического управления (САУ) установкой. Применение новых алгоритмов управления в совокупности с постоянно развивающейся элементной базой позволяет повысить количественные и качественные показатели регулятора мощности и всей установки в целом.

Основным узлом любой электрической печи сопротивления является нагреватель. Работа нагревателей происходит обычно в очень тяжелых температурных условиях, часто при предельно-допустимых температурах для материала, из которого они выполнены [15, 17, 27, 34].

Срок службы нагревателей зависит от очень многих факторов: материала нагревателей, его конструкции и печи в целом, режима работы, способа регулирования температуры, а также многих других.

В стандартных регуляторах температуры отсутствует контроль температуры на нагревательных элементах печи. Это приводит к их перегреву и существенному снижению срока службы. Для решения этой проблемы целесообразно разрабатывать модели, позволяющие сэкономить время на подборке оптимальных динамических характеристик, а также настройке регулятора с ограничением температуры нагревательных элементов.

В качестве материалов нагревателей в средне- и высокотемпературных ЭПС, предназначенных для термообработки керамических изделий применяют: нихром (до 1200 оС ), фехраль (до 1350 оС), капШа1 А1(1400 оС), карбид кремния БЮ (до 1600 оС), хромит лантана (до 1750 оС), дисилицид молибдена (до 1800 оС) [4, 17, 27, 34, 35].

В связи с тем, что любой из материалов нагревателей для высокотемпературных ЭПС накладывает ряд особенностей на построение системы питания и управления, необходимо разрабатывать уточненные модели, учитывающие эти особенности и позволяющие проектировать систему управления с требуемыми свойствами.

В ряде ЭПС для термообработки керамических изделий на температуры свыше 1400 0С применяются нагреватели из дисилицида молибдена.

Характерной особенностью таких нагревателей является высокое значение температурного коэффициента электрического сопротивления [4, 17, 27, 34]. Это приводит к тому, что электрическое сопротивление нагревателя, выполненного из дисилицида молибдена, при нагреве и охлаждении изменяется в 10 раз, а, следовательно, во столько же раз (в соответствии с законом Ома) изменяется и мощность, выделяемая в нагревателе. С целью упрощения системы управления, а также повышения качества переходных процессов при разогреве печи целесообразно использовать различные способы ограничения тока на нагревателях с использованием «токовых отсечек» [63, 67].

На основании вышеизложенного задача поиска новых алгоритмов управления ЭПС для термообработки керамических изделий и создание САУ, позволяющей повысить равномерность распределения температуры в рабочей камере ЭПС, на сегодняшний день является актуальной.

Целью диссертационной работы является разработка способов и алгоритмов управления электрическими печами сопротивления для термообработки керамических изделий, обеспечивающих повышение равномерности распределения температуры в рабочей камере печи в установившемся и переходных режимах.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ состояния развития электрических печей сопротивления для термообработки керамики, особенности выполнения конструкций современных печей, влияние технологического процесса, тенденции развития систем управления и регуляторов температуры.

2. Разработка уточненных моделей электрических печей сопротивления для термообработки керамических изделий.

3. Исследование влияния места установки датчика температуры.

4. Исследование системы управления ЭПС с компенсацией разницы температур в тепловых зонах печи.

5. Разработка и исследование системы ограничения температуры нагревателей.

6. Разработка математической модели нагревателя из дисилицида молибдена.

7. Исследование систем управления электрических печей сопротивления с нагревателями из дисилицида молибдена.

8. Разработка методики определения постоянной времени ЭПС на основе паспортных данных.

9. Разработка программного пакета для расчета передаточных функций электрических печей сопротивления.

Научная новизна работы заключается в следующих положениях:

1. Разработаны модели комплекса, включающего в себя ЭПС, систему электропитания и управления, учитывающих неоднородность объекта управления и нелинейность характеристик регуляторов мощности.

2. Разработана методика определения параметров передаточной функции ЭПС по паспортным данным.

3. Проведен сравнительный анализ экспериментальных и аналитических динамических характеристик ЭПС.

4. Проведено исследование влияния тепловых характеристик на разницу температур между зонами печи.

5. Разработаны структуры системы ограничения температуры отдельных элементов печи и определены зависимости времени разогрева ЭПС от температуры нагревателей.

6. Проведено исследование неравномерности распределения температуры для нагревателя из дисилицида молибдена.

7. Разработан алгоритм расчета параметров передаточной функции

ЭПС.

8. Определены зависимости для расчета дополнительной мощности, требуемой для компенсации разности температур между тепловыми зонами. Представлены в полиномиальной форме.

Практическая ценность результатов работы заключается в следующем:

1. Разработаны имитационные модели в программной среде Simulink/Matlab, позволяющие в диалоговом режиме проводить анализ и синтез комплекса, включающего в себя ЭПС, систему электропитания и управления при варьировании параметров нагревателей, футеровки и регулятора мощности.

2. Разработаны системы регулирования температуры ЭПС, позволяющие контролировать и ограничивать температуру отдельных ее внутренних элементов.

3. Даны рекомендации по настройке микропроцессорных регуляторов температуры для многозонных ЭПС периодического действия с компенсацией разности температур и ограничению вводимой в ЭПС мощности.

4. Предложена методика выбора установленной мощности регуляторов температуры многозонной ЭПС периодического действия с компенсацией разности температур между тепловыми зонами в процессе нагрева.

5. Результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре АЭТУС НИУ МЭИ.

Основные положения диссертации рассмотрены в следующих разделах:

Во Введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, дана общая характеристика работы.

В первой главе проводится анализ состояния развития электрических печей сопротивления для термообработки керамики, конструкций современных печей сопротивления для термообработки керамических изделий, тенденций развития систем управления и регуляторов температуры

Страница | 9

ЭПС. Рассматриваются особенности технологического процесса обжига керамических изделий. Сформированы цели и задачи исследования.

Во второй главе разрабатывается уточненная модель, учитывающая неоднородность ЭПС как объекта управления. Разработана модель регулятора температуры ЭПС с ограничением температуры нагревательных элементов. Предложена модель регулятора температуры многозонной ЭПС периодического действия с компенсацией разности температур в тепловых зонах печи в процессе нагрева. Разработана математическая модель нагревателя из дисилицида молибдена, а также предложена модель регулятора температуры с ограничением тока нагревателей.

Третья глава посвящена исследованию на имитационных моделях систем управления ЭПС. Исследованы системы регулирования температуры ЭПС, контролирующие и поддерживающие тепловые характеристики отдельных внутренних элементов печи. Установлено, что наибольшее предпочтение следует отдать системе регулирования температуры, в которой датчик устанавливается вблизи футеровки.

Предложена методика выбора установленной мощности регуляторов температуры многозонной ЭПС периодического действия с компенсацией разности температур между тепловыми зонами в процессе нагрева.

Показана возможность и целесообразность использования адаптивной системы управления тепловыми зонами ЭПС.

Предложены оптимальные настройки регуляторов температуры с точки зрения плавного выхода на режим нагревателей из дисилицида молибдена. Установлено, что согласно критерию минимального времени разогрева печи, превышение мощности регулятора п > 2 не приводит к заметному снижению времени разогрева печи, но увеличивает стоимость тиристорного регулятора мощности.

В четвертой главе на основе экспериментальных исследований разработана уточненная модель электрической печи сопротивления. Разработан программный пакет, позволяющий быстро рассчитывать

Страница | 10

параметры передаточной функции ЭПС и проводить расчет профиля температуры по толщине футеровки, учитывая зависимости теплотехнических параметров от температуры. Проведено экспериментальное исследование температурных режимов ЭПС. На основе экспериментальных исследований проверена работоспособность модели ЭПС, учитывающей неоднородность печи как объекта управления.

В Заключении обобщены основные результаты работы.

В Приложении приведен: разработанный программный пакет «Transfer function calculation», позволяющий быстро рассчитывать параметры передаточной функции ЭПС и проводить расчет профиля температуры по толщине футеровки, учитывая зависимости теплотехнических параметров от температуры.

Тематика диссертации соответствует второму и третьему пунктам области исследований специальности 05.09.10 - Электротехнология:

№2 - обоснование совокупности технических, технологических, экономических, экологических и социальных критериев оценки принимаемых решений в области проектирования, создания и эксплуатации электротехнологических комплексов и систем.

№3 - разработка, структурный и параметрический синтез электротехнологических комплексов и систем, их оптимизация, разработка алгоритмов эффективного управления.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ

КЕРАМИКИ

1.1. Технологический процесс обжига керамических изделий

Химические и физические процессы, протекающие при обжиге керамических материалов, обуславливают состав и характеристику образующихся фаз, их соотношение, размер, форму и взаимное расположение структурных элементов (включая поры), изменение массы и объема керамического тела. Тем самым эти процессы определяют весь комплекс физических, механических и химических свойств керамики, а также получение изделий заданных размеров и форм [47].

Процессы, протекающие при обжиге керамики различных типов, весьма разнообразны. К числу таких процессов относятся: термическое разложение исходных сырьевых материалов; химические реакции между компонентами масс; окислительно-восстановительные процессы при взаимодействии с газовой средой обжига; модификационные превращения; процессы растворения в расплаве твердых фаз и их кристаллизация из расплава.

Цикл обжига керамических изделий состоит из периодов нагрева выдержки в области максимальных температур и охлаждения.

Конечная температура обжига и продолжительность выдержки обуславливается комплексом требований к свойствам изделия. Скорость процессов спекания в обжиге сильно возрастает с температурой. В ряде случаев возможно значительно варьировать соотношение температуры и продолжительности выдержки, получая в конечном счете аналогичный результат.

Режим выдержки выбирают с учетом не только физико-химической характеристики материала, но и в зависимости от формы и размеров изделий. Роль этого фактора определяется тем, что продолжительность выравнивания

Страница | 12

температуры в теле изделия пропорциональна квадрату его толщины, т.е. наименьшего линейного размера по сечению. При обжиге массивных изделий продолжительность выдержки приходится значительно увеличивать с учетом времени внутреннего выравнивания температур. При обжиге в печах периодического действия требуемая продолжительность выдержки зависит от условий выравнивания температуры в объеме печи.

Период нагрева является весьма сложной стадией обжига. Основная задача заключается в том, чтобы нагреть изделие до требуемой максимальной температуры, избежав при этом его разрушения (повреждения). Опасность разрушения изделий вызывается в основном объемными изменениями при нагревании и в ряде случаев интенсивными процессами массообмена.

Как правило, скорость повышения температуры на отдельных этапах периода нагревания может лимитироваться следующими процессами и факторами:

1) удаление (испарение) остатков воды, сохранившихся в сырце после сушки;

Опасность данного явления может лимитировать скорость повышения температуры в начальной стадии обжига примерно до 200-300 оС. При обжиге мелких тонкостенных изделий, а также хорошо высушенных массивных изделий данное явление не лимитирует скорости повышения температуры.

2) выделение химически связанной воды и иных летучих продуктов разложения сырьевых компонентов;

Химические процессы, связанные с газообразованием, лимитируют скорость нагрева в интервале температур непосредственно перед интенсивным спеканием керамики.

3) механические напряжения, возникающие в нагреваемом теле вследствие его термического расширения;

Величина допустимого перепада температуры лимитирует скорость нагрева во всем диапазоне температур. В процессе нагрева величина допустимого перепада температур меняется в зависимости от коэффициента расширения, механической прочности и модуля упругости, которые, в свою очередь, зависят от температуры.

4) механические напряжения, возникающие вследствие усадки при спекании, имеют обратный знак по отношению к напряжениям от термического расширения. Для спекающихся керамических масс величина линейной усадки составляет не менее 10-15 %, что в 10-20 раз превышает общую величину термического расширения до начала спекания. Объемные изменения при спекании происходят гораздо интенсивнее, что значительно снижает допустимый перепад температуры в теле изделия.

Помимо рассмотренных выше факторов на допустимую скорость нагрева некоторых видов керамики оказывают влияние химические реакции или фазовые превращения, которые должны быть завершены в определенные температурные интервалы обжига.

Период охлаждения для керамических материалов сопровождается существенными физико-химическими процессами, если не считать нормального термического сжатия.

Общая продолжительность периода охлаждения для большинства материалов меньше, чем необходимая длительность периода нагрева. Лишь в некоторых случаях, когда присутствуют фазы, способные к полиморфным превращениям, требуемая длительность охлаждения в области низких температур оказывается больше, чем длительность нагрева.

Помимо временных напряжений, обусловленных перепадом температур между поверхностью и внутренними зонами изделия, при охлаждении керамических материалов могут возникать "напряжения на микроучастках". Данное явление, как правило, не лимитирует скорость охлаждения, но может вызывать появление сетки микротрещин в теле

изделия. В ряде случаев "напряжения на микроучастках" могут быть существенно снижены выбором рационального режима.

Фактическая длительность обжига различных типов керамических изделий в промышленных печах почти всегда намного превышает время, требуемое для получения бездефектной продукции. Иногда разница между допустимыми и применяемыми режимами обжига достигает одного порядка и даже более. Основные причины этого заключаются в следующем:

1) недостаточная изученность многих процессов обжига обуславливает выбор скоростей повышения и снижения температуры заведомо с большим запасом;

2) неравномерность распределения температуры в промышленных печах вызывает необходимость снижения в целом скорости нагрева и охлаждения с тем, чтобы даже температурные кривые, различающиеся в отдельных частях печи, были допустимыми для изделий;

3) в случае обжига в периодических печах скорость повышения и снижения температуры (особенно в конце охлаждения) лимитируется инерционностью печей;

4) во многих случаях равномерный и быстрый прогрев изделий затруднен в связи с многорядной загрузкой изделий, а также с использованием вспомогательного огнеприпаса.

В настоящее время во многих отраслях керамических производств ведут работы по сокращению продолжительности обжига изделий. Решению этой задачи способствует: подбор составов масс с уменьшенными объемными изменениями при обжиге, более глубокое изучение процессов обжига, усовершенствование конструкций печей, автоматизация управления обжигом, разработка рациональных способов загрузки садки, уменьшение доли вспомогательного огнеприпаса.

Интенсификации обжига способствует:

1) разработка таких типов печей, в которых каждое изделие нагревается независимо от других и в наиболее благоприятных условиях;

2) использование печей небольшого сечения, позволяющих обеспечить высокую равномерность распределения температуры внутри изделия, создает наилучшие условия для автоматизации.

Учитывая вышеперечисленные особенности, следует отметить, что применение общепромышленных печей для ряда процессов обжига керамических изделий приводит к снижению характеристик обрабатываемого изделия. В связи с этим, необходимо разрабатывать специальные ЭПС с модернизированными конструкциями нагревательных камер и систем автоматического управления для повышения качества обрабатываемого изделия.

1.2. Конструкции современных ЭПС для термообработки керамических изделий

Для термообработки керамических изделий серийно используются общепромышленные камерные ЭПС [50, 51, 52, 54]. Конструкция такой печи представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Общепромышленная камерная ЭПС для термообработки керамических изделий производства ООО «Термокерамика» [58].

Страница | 16

В зависимости от размеров рабочего пространства загрузка подается в печь вручную или с помощью выкатного пода печи.

Нагревательные элементы в камерной печи для термообработки керамики расположены на всех боковых стенках, а также в поду печи. Это обусловлено требованиями технологического процесса термообработки керамических изделий к обеспечению равномерного нагрева в рабочей камере печи (п. 1.1).

Одним из способов повышения равномерности нагрева в ЭПС является применение муфеля. Однако, недостатком применения муфельных печей является увеличение времени разогрева, усложнение конструкции, ограничение рабочего пространства, связанное со сложностью изготовления муфелей больших размеров.

Наибольшее распространение получили ЭПС с рабочей камерой прямоугольной формы. Помимо этого, в ряде случаев, применяются установки с цилиндрической формой рабочей камеры. Форма и конструкция такой печи обеспечивает идеальное распределение температуры и возможность быстрого подъема до нужной температуры. Однако, в большинстве случаев, применение такой печи нерационально в связи с недоиспользованием рабочего пространства.

Рис. 1.2 ЭПС для термообработки керамических изделий производства фирмы «LAC» [58].

Основным конструктивным элементом ЭПС является нагревательная камера, включающая в себя нагревательный блок и комплект теплоизоляции.

В качестве материалов теплоизоляции в печах для термообработки керамических изделий применяются оксиды алюминия и кремния.

Нагреватели. Нагреватель является основным узлом любой электрической печи сопротивления. Работа нагревателей происходит обычно в очень тяжелых температурных условиях, часто при предельно-допустимых температурах для материала, из которого они выполнены [51].

Срок службы нагревателей зависит от очень многих факторов: материала нагревателей, его конструкции и печи в целом, режима работы, колебаний температуры, способа регулирования температуры, а также многих других.

В качестве материалов нагревателей в средне- и высокотемпературных ЭПС, предназначенных для термообработки керамических изделий применяют: нихром (до 1200 оС ), фехраль (до 1350 оС), kanthal А1(1400 оС), карбид кремния SiC (до 1600 оС), хромит лантана (до 1750 оС), дисилицид молибдена (до 1800 оС) [11, 34, 35, 42, 51].

В среднетемпературных печах сопротивления нагреватели изготавливаются из сплавов сопротивления. К сплавам сопротивления относятся нихромы и безникелевые сплавы сопротивления. Нихромы применяются при температурах до 1200 оС на нагревателе в зависимости от марки сплава, безникелевые сплавы - до 1400 оС.

Граница между средне- и высокотемпературными печами определяется максимально допустимой температурой применения наиболее жаростойких из сплавов сопротивления.

Нагреватели среднетемпературных ЭПС, как правило, изготавливаются в виде проволочного или ленточного зигзага или проволочной спирали, размещаемой на керамических трубках.

На рис. 1.3 приведены нагреватели из фехрали в виде проволочной спирали.

Рис. 1.3 Нагреватели из фехрали

Сплавы сопротивления характеризуются высоким удельным сопротивлением и его малой температурной зависимостью (значения сопротивления при комнатной температуре и при 1100°C различаются всего на 3-11% для разных марок сплавов).

Карбидокремниевые нагреватели (КЭН) широко применяются в высокотемпературных ЭПС. По сравнению с нагревателями из сплавов сопротивления КЭН обладают рядом отличительных свойств: более высокой температурой применения (до 1450 - 1600 оС на поверхности нагревателей), более высокой удельной поверхностной мощностью (УПМ), возможностью замены вышедших из строя нагревателей без длительной остановки печи

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Горячих Елена Владимировна, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автоматическое управление электротермическими установками: учебник для вузов / А.М. Кручинин, К.М. Махмудов, Ю.М. Миронов и др.; под ред. А.Д. Свенчанского. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 416 с.

2. Алиферов А.И., Малышев С.И. Электрическая часть электротермических установок (Электрические печи сопротивления): Учебное пособие. - Новосибирск: НГТУ, 1995, - 38 с.

3. Арендарчук А.В., Бородачев А.С., Филиппов В.И. Общепромышленные электропечи периодического действия. - М.: Энергоатомиздат, 1990, - 111 с.

4. Барыкин Б.М., Гордон В.Г., Романов А.Н. и др. Исследование керамических нагревательных элементов на основе легированного хромита лантана. - Электротехническая промышленность. Сер. Электротехнические материалы. 1980. Вып. 2 (115). С.6-8.

5. Белоглазов А.А. Повышение энергетической эффективности автоматического регулирования электрической печи сопротивления методом временной вариации мощности: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Рыбинск: Рыбинская государственная авиационно-техническая академия, 1998, - 16 с.

6. Буре А.Б. Разработка систем питания электротехнологических установок с улучшенными показателями качества электрической энергии: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - М.: МЭИ, 1998, - 20 с.

7. Бурцев Ю.И. и др. Помехи при измерении температуры в электропечах сопротивления. / Библиотека электротермиста. Вып. 37. - М.: Энергия, 1969, -57 с.

8. Герман-Галкин С.Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК. - СПб. : КОРОНА-Век, 2008 - 368 с.

9. Долбилин Е.В.. Пешехонов В.И. Источники питания электротехнолоогических установок: учебное пособие. - М. Издательство МЭИ, 2003. 82 с.

10. Кац. С.М. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы. - М.: Металлургия, 1981 - 232 с.

11. Кислый П.С., Бадян А.Х., Киндышева В.С., Гарибян Ф.С. Высокотемпературные неметаллические нагреватели. - Киев: Наукова думка, 1981, - 160 с.

12. Колкер М.И., Полищук Я.А., Обухов С.Г., Яров В.М. Электропечи сопротивления с широтно-импульсным управлением с применением тиристоров. / Библиотека электротермиста; Вып. 64. - М.: Энергия, 1977. - 104 с.

13. Кравец П.И. Исполнительные и регулирующие устройства прецизионных систем управления электронагревом: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Киев: Киевский политехнический институт, 1985, - 16 с.

14. Кручинин А.М., Рубцов В.П. Учебное пособие по курсу «Элементы систем автоматики электропечей»: Датчики и исполнительные элементы / Ред. В.П. Цишевский. - М.: МЭИ, 1983, - 74 с.

15. Мармер Э.Н., Гурвич О.С., Мальцева Л.Ф. Высокотемпературные материалы. М.: Издательство «Металлургия». 1967. 216 с.

16. Мартынов В.П. Микропроцессорная система управления группой тиристорных преобразователей переменного напряжения для электропечей сопротивления: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Челябинск: Челябинский политехнический институт, 1990, - 16 с.

17. Материалы для электротермических установок: Справочное пособие / Н.В. Большакова, К.С. Борисанова, В.И. Бурцев и др.; Под ред. М.Б. Гутмана. -М.: Энергоатомиздат, 1987. - 296 с.

18. Мезенин С.М. Динамические модели ЭПС на основе ДСЗ и совершенствование автоматизированной системы управления электронагревом. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Е., УГТУ-УПИ,2005. 22 с.

19. Минеев А.Р., Коробов А.И., Погребисский М.Я. Моделирование электротехнологических процессов и установок. М.: Компания Спутник+, 2004. - 125 с.

20. Митяков Ф.Е. Повышение энергетической эффективности высокотемпературных вакуумных печей сопротивления с экранной теплоизоляцией: Диссертация канд. техн. наук. - М., 2014.

21. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е. М.: «Энергия», 1977. 344 с.

22. Муромцев Д.И. Анализ и синтез энергосберегающего управления процессами нагрева. На примере нагревательных установок: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Тамбов, Тамбовский государственный технический университет, 2000, - 16 с.

23. Наладка автоматических систем и устройств управления технологическими процессами. Справочное пособие./Под ред. А.С. Клюева. -М.: МЭИ, 1977, - 400 с.

24. Нетушил А.В. Теория автоматического регулирования. - М.: Высшая школа, 1968, - 424 с.

25. Певзнер В.В. Прецизионные регуляторы температуры. - М.: Энергия, 1973. - 193 с.

26. Петрова В.А., Ягодкина Т.В. Математическое описание линейных непрерывных систем автоматического управления. Учебное пособие по курсу «Теория автоматического управления». - М.: МЭИ, 1992.

27. Погребисский М.Я, Батов Н.Г. Материалы для электрических печей сопротивления: учебное пособие по курсу "Электрические печи сопротивления" по специальности "Электротехнологические установки и системы" / М. Я. Погребисский, Н. Г. Батов, Моск. энерг. ин-т (МЭИ ТУ) . -М. : Изд. дом МЭИ, 2011 . - 92 с.

28. Погребисский М.Я., Батов Н.Г. Расчет электрических печей сопротивления: учебное пособие. М.: Изд-во МЭИ, 2012. - 80с.

29. Погребисский М.Я. Микропроцессорные системы управления электротехнологическими установками: учебное пособие. М.: Изд. дом МЭИ, 2008. - 92 с.

30. Погребисский М.Я. Разработка способов и систем регулирования температуры электропечей сопротивления с улучшенными энергетическими показателями: Диссертация. ... канд. техн. наук. - М., 2001.

31. Погребисский М.Я. Теплопередача в электрических печах сопротивления: учебное пособие/ М.Я. Погребисский, О.К. Киренская, Н.Г. Батов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2009. - 104 с.

32. Полищук Я.А. Автоматизация температурного режима в электрических печах сопротивления. - М.: Отделение ВНИИЭМ по научно-технической информации, стандартизации и нормализации в технике, 1966, - 103 с.

33. Поскачей А.А., Русин С.П. Измерение температуры в электротермических установках. / Методы и приборы. - М.: Энергия, 1967, -112 с.

34. Расчет и конструирование нагревателей электропечей сопротивления: / И. А. Фельдман, М.Б. Гутман, Г.К. Рубин, Н.И. Шадрич. - М.: Энергия, 1966. -104 с.

35. Рубинчик Л.Е. Электропечи с нагревателями из карбида кремния. М., "Энергия", 1975. 96 с. с илл.

36. Рубцов В.П. Исполнительные элементы систем автоматического управления электротехнологическими установками: учебное пособие, под ред. Долбилина Е.В. М.: Изд-во МЭИ, 2001. - 56с.

37. Рубцов В.П., Погребисский М.Я. Моделирование в технике: учебное пособие. М.: Изд. Дом МЭИ, 2008. - 104 с.

38. Рубцов В.П. Релейно-контакторные и логические системы управления электротехнологическими установками: учебное пособие. М.: Изд. дом МЭИ, 2011, 80 с.

39. Рубцов В.П. Релейно-контакторные системы управления: учебное пособие, под ред. Долбилина Е.В. М.: Изд-во МЭИ, 1996. - 55 с.

40. Рубцов В.П., Щербаков А.В. Системы автоматического управления электрическими печами сопротивления: учебное пособие. М.: Изд. МЭИ, 2015. - 56 с.

41. Самсонов Г.В., Винницкий М.В. Тугоплавкие соединения: справочник. М.: Металлургия, 1976. 560 с.

42. Сплавы для нагревателей./ Жуков Л.Л., Племянникова И.М., Миронова М.Н., Баркая Д.С., Шумков Ю.В. - М.: Металлургия, 1985.

43. Структурное моделирование тепловых процессов в электротермических установках: учебное пособие / В.В. Гоман, С.М. Мезенин, В.А. Прахт, С.Ф. Сарапулов, Ф.Н. Сарапулов, С.А. Федореев; под общ. ред. Ф.Н. Сарапулова. - Екатеринбург: УГТУ_УПИ, 2009. - 343 с.

44. Структурное моделирование электротехнологических систем и механизмов / В. А. Иванушкин, Д. В. Исаков, В. Н. Кожеуров, Ф. Н. Сарапулов; под общ. ред. Ф. Н. Сарапулова; Нижнетагил. техн. ин-т (фил.) УГТУ-УПИ, 2006. - 400 с.

45. Ткачев Л.Г., Киренская О.К. Методическое пособие по курсу «Электрические печи сопротивления». - М.: Издательский дом МЭИ, 2008. - 16 с.

46. Томашевский Д.Н. Моделирование электротехнических установок и систем: Учебное пособие. Екатеринбург: ФГАОУ ВПО УрФУ, 2012. 271 с.

47. Химическая технология керамики и огнеупоров. Под. ред. П. П. Будникова и Д. Н. Полубояринова. Изд-во литературы по строительству. М., 1972 г.

48. Чередниченко В.С., Бородачев А.С., Артемьев В.Д. Электрические печи сопротивления. Том 1. Теплопередача и расчет электропечей сопротивления. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. 624 с.

49. Чередниченко В.С., Бородачев А.С., Артемьев В.Д. Электрические печи сопротивления. Том 2. Конструкции и эксплуатация электропечей сопротивления. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. 572 с.

50. Чередниченко В. С., Синицын В. А., Алиферов А. И. и др.; под ред. В. С. Чередниченко, А. И. Алиферова. Теплопередача: учебн. Пособие для вузов. В 2 ч. - Ч. 2: Упражнения и задачи - 2-е изд., перераб. и доп. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. - 379 с

51. Электрические промышленные печи. Учебник для вузов. В 2-х ч. Ч. 1. А. Д. Свенчанский. Электрические печи сопротивления. Изд. 2-е, перераб. М., «Энергия», 1975. - 384 с.

52. Электрооборудование и автоматика электротермических установок: /Справочник/ Альтгаузен А.П. и др.; Под ред. А.П. Альтгаузена и др. - М.: Энергия, 1978.

53. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.4. Использование электрической энергии/ Под общ. ред. профессоров М/И В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. А.И. Попов). - 8-е изд., испр. и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2002. -696 с.

54. Электротермические установки (электрические печи сопротивления): учебное пособие / Б.А. Сокунов, Л.С. Гробова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. 122 с.

55. Яров В.М. Автоматическое управление электропечами сопротивления: Учебное пособие. - Чебоксары: ЧГУ, 1983, - 124 с.

56. Яров В.М. Источники питания электрических печей сопротивления: Учебное пособие. - Чебоксары: ЧГУ, 1982. - 122 с.

57. Electric heating element: The Kanthal Super Handbook. PRIMAtryck, Hallstahammar, 1999. 161 p.

58. LAC, LTD. CATALOG. FURNACE FOR CERAMIC AND GLASS. Каталог продукции фирмы LAC "Печи для керамики и стекла".

59. Maiti K. N., Gupta A. K., Energy Conservation in Traditional Down Draft Kilns, Central Glass and Ceramic Research Institute, G.T. Road, Khurja 203131, 1993.

60. Mr. Yogesh Sonavane Influence of the Wall on the Heat Transfer Process in Rotary Kiln: Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades, Malegaon, Indian.

61. Sunil Gokhale, M.R. Ravi, P.L. Dhar, and S.C. Kaushik. Simulation of ceramic furnaces using one-dimensional model of heat transfer - Part I: Model development and validation// Indian Institute of Technology, New Delhi, India.

62. http//www.lanterm.ru. Сайт компании ООО "Термокерамика".

63. Горячих Е.В., Митяков Ф.Е. Варианты исполнения систем управления нагревателями из тугоплавких металлов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Девятнадцатая Междунар. науч-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 4 т. Т. 2. М.: Издательский дом МЭИ, 2013. С. 308.

64. Горячих Е.В., Митяков Ф.Е. Исследование влияния переключения ступеней напряжения трансформатора на работу регуляторов температуры в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления // Электротехника. -2013, №7, с. 33-37.

65. Горячих Е.В., Митяков Ф.Е. Критерий минимума экономических затрат для рационального выбора комплекта экранной теплоизоляции // Энерго- и ресурсосбережение - XXI век: Сборник материалов XI международной научно-практической интернет-конференции. - Орел: Госуниверситет-УНПК, 2013. - с. 118-121.

66. Горячих Е.В., Митяков Ф.Е. Моделирование "кривой разогрева" ЭПС с учетом теплотехнических параметров установки в среде Simulink Matlab // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Восемнадцатая Междунар. науч-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 4 т. Т. 2. М.: Издательский дом МЭИ, 2014. - С. 294.

67. Горячих Е.В., Митяков Ф.Е. Модернизация регулятора температуры в

вакуумных печах сопротивления с нагревателями из тугоплавких металлов //

Страница|122

Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Семнадцатая Междунар. науч-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 3 т. Т. 2. М.: Издательский дом МЭИ, 2011. С. 207.

68. Горячих Е.В., Митяков Ф.Е. Сравнительный анализ систем управления нагревателями с высоким значением коэффициента электрического сопротивления // Энерго- и ресурсосбережение - XXI век: Сборник материалов XI международной научно-практической интернет-конференции. - Орел: Госуниверситет-УНПК, 2013. - с. 115-118.

69. Горячих Е.В. Повышение равномерности нагрева в электрических печах сопротивления // Труды ХУ-ой Международной конференции «Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты», МКЭЭЭ-2014 (1СЕЕЕ-2014). 2014. Крым, Алушта, Россия. 336 с.

70. Горячих Е.В. Повышение равномерности нагрева путем компенсации разности температур в тепловых зонах ЭПС // Энерго- и ресурсосбережение -XXI век: Сборник материалов XIII международной научно-практической интернет-конференции. - Орел: Госуниверситет-УНПК, 2015. - с. 75.

71. Горячих Е.В. Разработка модели ЭПС, учитывающей неоднородность объекта управления// Энерго- и ресурсосбережение - XXI век: Сборник материалов XII международной научно-практической интернет-конференции. -Орел: Госуниверситет-УНПК, 2014. - с. 64.

72. Горячих Е.В. Разработка системы управления ЭПС с повышенной равномерностью нагрева для термообработки керамических изделий// Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Двадцать первая междунар. науч-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 4 т. Т. 2. М.: Издательский дом МЭИ, 2015. С. 243.

73. Горячих Е.В. Разработка уточненных моделей ЭПС с привязкой к технологическому процессу // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Двадцатая междунар. науч-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 4 т. Т. 2. М.: Издательский дом МЭИ, 2014. С. 284.

74. Горячих Е.В., Рубцов В.П., Щербаков А.В. Исследование влияния неоднородности электрической печи сопротивления как объекта управления // Электротехника. - 2015, №7, с. 41-45.

75. Горячих Е.В. Системы управления печей сопротивления с нагревателями из тугоплавких металлов. Актуальные проблемы энергосберегающих электротехнологий АПЭЭТ-2011. Сборник научных трудов. Екатеринбург: ФГАОУ ВПО УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2014. - С.88-93.

76. Горячих Е.В., Филатов В.М. Исследование влияния неоднородности электрической печи сопротивления как объекта управления// Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Двадцать вторая междунар. науч-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 4 т. Т. 2. М.: Издательский дом МЭИ, 2016.

77. Горячих Е.В. Экспериментальное определение постоянной времени электрической печи сопротивления // Энерго- и ресурсосбережение - XXI век: Сборник материалов XI международной научно-практической интернет-конференции. - Орел: Госуниверситет-УНПК, 2013. - с. 121-124.

78. Рубцов В.П., Горячих Е.В., Митяков Ф.Е. Разработка уточненной модели электрической печи сопротивления на основе экспериментальных исследований. Вестник МЭИ, 2015, №3, с.48-52.

79. Рубцов В.П., Митяков Ф.Е., Горячих Е.В., Кручинин А.М. Влияние ограничения тока нагревателей на работу регуляторов температуры в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления. Вестник МЭИ, 2012, №2, с.80-84.

80. Патент РФ на полезную модель № 98602, МПК 005Б 23/19. Регулятор температуры электропечи сопротивления // В.П. Рубцов, Е.В. Горячих, Ф.Е. Митяков. - №2010124622/08; Заявл. 17.06.2010; Опубл. 20.10.2010. Бюл. №29.1с.

81. Патент РФ на полезную модель № 130419, МПК 005Б 23/19. Регулятор

температуры электропечи сопротивления (варианты) // В.П. Рубцов, Ф.Е.

Страница|124

Митяков., Е.В. Горячих. - №2012149040/08; Заявл. 19.11.2012; Опубл. 20.07.2013. Бюл. №20. - 1с.

82. Патент РФ на полезную модель № 138554, МПК G05D 23/19. Устройство для управления электрической печью сопротивления // Е.С. Рязанова, Т.Ю. Рубцова, Е.В. Горячих. - №2013153128/08; Заявл. 29.11.2013; Опубл. 20.03.2014. Бюл. №8. - 1с.

83. Патент РФ на полезную модель №147522, МПК G05D 23/19. Устройство для управления электрической печью сопротивления (варианты) // Е.В. Горячих, В.П. Рубцов, А.В. Щербаков, Ф.Е. Митяков. - №2014121338; Заявл. 28.05.2014 Бюл. №31. - 1с.

84. Программа для расчета передаточной функции электрических печей сопротивления "Transfer function calculation". Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015619106// В.М. Филатов, В.П. Рубцов, Е.В. Горячих, А.В. Щербаков. - №2015616092; Заявл. 02.07.2015. - 1 с.

]ЩшЖ1(С1АЯ1 ФВД1РАЩ!

НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

№ 138554

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧЬЮ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВА

Патентообладатель(ли): федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУВПО "НИУ "МЭИ") (№)

Автор(ы): см. на обороте

Заявка №2013153128

Приоритет полезной модели 29 ноября 2013 г.

Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 18 февраля 2014 г.

Срок действия патента истекает 29 ноября 2023 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

Б.П. Симонов

ПРИЛОЖЕНИЕ

российская федерация

СМ о (О

со О)

ОС

(10) RU01)

98 602(13> U1

(51) МПК

GOSD 33/19 (2006.01)

федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам

С2) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛ

(21), (22) Заявка: 201012+622/ГО, 17.06.2010

(24) Да(а начала течет qx кв мйсшии iwTeiiras 17.06 2010

(45) Ону&шковгшо: 20.10.2010 Ьни. № 29

Адрес 1Я йсрсииски:

111250, Москва, уд. Красно катары сикая, 14, ГОУВПО "МЭИ (ТУ)", НИЧ, патентный отдел

А К ПАТЕНТУГтгульш.гй лист)

(72 вшрСы):

Рубцов Виктор Петрович (RU), Горячих Елена Владимировна (RU), Мншов Филипп Евгеньевич (RU)

(73) П a 11 u i шниада i е.1 ь(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования 'Московский энергетический институт (техничесяиА университет)" (ГОУВПО МЭИ(ТУ)") (RU)

(54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕКТРОПЕЧИ СОПРОТИВЛЕНИЯ

(57) Формула f Юл ешой модели i Peíу ян юр ¡емперлуры электропечи cünpol пиления,содержащий *адшчик темпера i у ры, соединенный выходом с суммирующим входом племенia сравнения, подкл ючен ног о выходом через регулирующее yctpoñeiBo с информационным входом peí у.imiopa напряжения, выход которого соединен с нл! рева гелями электропечи сопротивления, снабженной датчиком температуры. Связанным выходом с вычшающим входом темен f а сравнения, причем силовой вход peiyrunopa напряжения подключен к nciочнику ниТания переменною юка, отличающийся тем, Что введен датчик юка, включенный между не i очником питания и силовым входом рсчулиюра напряжения и подключенный через норот овый Элеменj к первому входу сумма юра, соединенною своим выходом с вычшающим входом элемента сравнения, причем вюрой вход сумматора соединен с выходом дагшка температуры.

2. Регулятор температуры по ii.I, отличающийся гем, чтода»чик юка выполнен в виде |рансформа юров юка с первичными обмотками, bilí юченными между источником ниинин и силовым входом ре1уляюра напряжения, и вюричными обмолами, подключенными к выпрями[елю, связанному своим выходом с входом иороювот элемента.

73 С

(О 00 О)

о ю

см о <0 00 СП

ко 00 СП о го

НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

№ 130419

СОПРОТИВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Патеятооблада гель(ли); Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский университет МЭИ" (ФГБОУВПО "НИУ "МЭИ") (ЯЮ

р(ы) см. на обороте

Заявка №2012149040 Приоритет полезной модели 19 ноября 2012 Г.

Зарегистрировано в Государственном реестре полезную моделей Российской Федерации 20 июля 2013 Срок действия патента истекает 19 ноября 2022 Г.

© ® а? ш ® шт & т $ ш $ ш & ш тш $ ® ® к я т & т

Страница 129

Ш

т

*

ш

(: ки 130 419" * ш

(М) мпк

С05В 22/19 (2006.01)

I

Й ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ ОПИСАНИЯ

(21X22) Заявка. 2012149040/08, 19.11.2012

<24) Дата начала отсчета срока действия патента: 19,11 2012

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: ЮЛ 1.2012

(45) Опубликовано: 20.07.2013 Б«ол. № 20

Адрес для переписки:

111250, М осква. ул. Красиоказар менна* № \ ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ", НИЧ, патентный отдел

ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

(72) Автор(ы):

Рубцов Виктор Петрович (НЦ),

Горячих Елена Владимировна (ЯЦ)

(73) ПатентообладатедМи):

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ 'МЭИ") (1Ш»

в»

(57) Формула полезной модели I. Регулятор температуры электропечи сопротивления, содержащий задатчик температуры, соединенный выходом с суммирующим входом первого элемента сравнения, подключенного выходом к суммирующему входу второго элемента сравнения, выход которого через регулирующее устройство соединен с входом регулятора напряжения, соединенного выходом с датчиком тока и нагревателями электропечи сопротивления, снабженной датчиком температуры, связанным выходом - вычитающим входом первого элемента сравнения, отличающийся тем, что введены , компаратор и функциональный блок, подключенный входом * I, а выходом - к вычитающему входу компаратора, соединенного суммирующим входом с выходом датчика тока, причем выход компаратора через блок ограничения подсоединен к вычитающему входу вт элемента сравнения.

2 Регулятор температуры электропечи сопротивления, \ темпера гуры, соединенный выходом с суммирующим входом первого элемента сравнения, подключенного выходом к суммирующему входу второго элемента '-раннения, выход которого через регулирующее устройство соединен с входом

- тя 1 ■ напряжения, соединенного выходом с датчиком тока и нагревателями »лектр оп е чи сопротивления, снабженной датчиком температуры, связан ным выходоь вычитающие входом первого элемента сравнения, отличающийся тел что введены К огранита 1ИЯ компаратор и функциональный блок, подключенный входом к выходу датчика температуры, а выходом - X вычитающему входу компаратор^ соединенного суммирующим входом с выходом датчика жжа, причем выход компаратора через блок «вдааддезщя подсоединен к вызд*тающеадг »ХОДУ второго

С1 р- I

Страница 130

Фиг.1

Фиг.2

гоеешйеж дж #]

ШШМШШШШ

для ЯВЛЕНИЯ электрической

ПЕЧЬКЪ. ррПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИеТИВНОГО НАГРЕВА

жжжжжж

НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

№ 138554

Па юн гообладатсль(ли): федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Щщтальтй исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") (Ш)

Лвтор(ы); см. на обороте :

Заявка № 2013Д 53128

Приоритет полезной модели 29 ноября 2013 Г. '

Зарегистрировало® Государственном реестре полезных' моделей Российской Федерации 18 февраля 2014 г.

Срок действия патента истекает 29-ноября 2023 г.

;; Руководитель Федеральной службъГ ШШ' по ицтеллактуальной собственности

Б. П. Симонов-

Ж

ж ж ж ж ж ж ж ж ж ет ж И Штетеш^ет

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)

Ш: К

(П)

|(13)

У1

(51) МПК

0050 23/19 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

ЩФ ; .

ГА .

•в

шЩ1'

ща

(12) ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ ОПИСАНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

«21X22) Заявка: 2013153128/08, 29.11.2013

С2Л> Дата начала отсчета срока действия патента: 29.11.2013

Приоритетны):

С22> Дата подачи заявки: 29.11.2013

Опубликовано: 20.03.2014 Бюл. № 8

Адрес для переписки:

111250, Москва, ул. Красноказарменная, 14, ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ", НИЧ, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Горячих Елена Владимировна (ГШ), Рязанова Елена Сергеевна (1Ш), Рубцова Татьяна Юрьевна (1Ш)

(73) Патентообладатель(и): федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") (1Ш)

<5** УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧЬЮ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИСГИВНОГО НАГРЕВА

(57) Формула полезной модели Устройство для управления электрической печью резистивного нагрева, содержащее регулятор напряжения, подключенный входом к выходу элемента сравнения, а выходом к нагревателям печи, задатчик температуры, соединенный выходом с суммирующим входом элемента сравнения, вычитающий вход которого связан с выходом датчика температуры через суммирующее устройство, отличающееся тем, что введены пороговый элемент и блок вычисления температуры нагревателя, подключенный входом к выходу датчика температуры, а выходом через пороговый элемент ко второму входу суммирующего устройства, соединенного первым входом с выходом датчика температуры.

73 С

со 00 ел ся «ь

э а

/ 5 / 4 / 3 / 2

^ 1 + чЗ С ри -в» РН

э

ю но еэ со

Э

а:

ЩЙ€ЕА

ж жжжжж

ж

ж ж

ж

/у Й&.

Шшр | ивцщ

«¡¡ж!

шщ

ШшЩш . ..¿г.

■111111Ш-

НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

№ 147522

Шй

г.'.-;.-7

Яж

ЖЙ

. й^ШЖШЩ^ШМШв^^Нвв ШШШШМШ. \

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧЬЮ СОПРОТИВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

шш

ттттФмыт

шшш ■ ..... •' ■ •

Патептообладатель(ли): федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального

образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") (Ш) У ;

Автор(ы): см. на дбдроте

Заявка №2014121338

Приоритет полезной модели 28 мая 2014 г. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 07 октября 2014 г.

Срок действия патента истекает 28 мая 2024 г.

Ш У $ Щ >

Врио руководителя Федеральной службы ; по интеллектуальной собственности

Л.Л. Кирий

Ж

ж

ж

)ЖЖЖЖЖ£ шжжжжжжжжжжж жжжжжи шжжжжжжж^

Страница 135

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)

СМ СМ

ю г-

3

к.

ВШ

(11)

»(13)

У1

(51) МПК в050 23/19

(2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(12) ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ ОПИСАНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

(21)(22) Заявка: 2014121338/08, 28.05.2014

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 28.05.2014

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 28.05.2014

(45) Опубликовано: 10.11.2014 Бюл. № 31

Адрес для переписки:

111250, Москва, ул. Красноказарменная, 14, ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ", НИЧ, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Горячих Елена Владимировна (1Ш), Рубцов Виктор Петрович (ЬШ), Щербаков Алексей Владимирович (1Ш), Митяков Филипп Евгеньевич (1Ш)

(73) Патентообладатель(и): федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") (1Ш)

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧЬЮ СОПРОТИВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

(57) Формула полезной модели

1. Устройство для управления электрической печью сопротивления с двумя группами нагревателей, содержащее первый и второй каналы регулирования, каждый из которых включает в себя регулятор напряжения, подключенный выходом к нагревателям своей группы, снабженной датчиком температуры, связанным выходом с вычитающим входом элемента сравнения, выход которого подключен к входу регулирующего устройства, а суммирующий вход - к выходу общего задатчика температуры, отличающееся тем, что введены два усилительных элемента, два сумматора, инвертор и дополнительный элемент сравнения, подключенный выходом к входу усилительного элемента первого канала регулирования непосредственно, а к входу усилительного элемента второго канала регулирования через инвертор, выход каждого усилительного элемента подключен к вычитающему входу сумматора своего канала регулирования, суммирующий вход которого подключен к выходу регулирующего устройства, а выход сумматора подключен к входу регулятора напряжения своего канала регулирования, причем суммирующий вход дополнительного элемента сравнения соединен с выходом датчика температуры первого канала регулирования, а вычитающий вход - с выходом датчика температуры второго канала регулирования.

2. Устройство для управления электрической печью сопротивления с двумя группами нагревателей, содержащее первый и второй каналы регулирования, каждый из которых включает в себя регулятор напряжения, подключенный выходом к нагревателям своей группы, снабженной датчиком температуры, связанным выходом с вычитающим входом основного элемента сравнения, выход которого подключен к входу регулирующего устройства, а суммирующий вход - к выходу общего задатчика температуры, отличающееся тем, что введены два усилительных элемента, два сумматора,

73 С

<л ю го

инвертор, элемент зоны нечувствительности и дополнительный элемент сравнения, соединенный выходом с элементом зоны нечувствительности, подключенным к входу усилительного элемента первого канала регулирования непосредственно, а к входу усилительного элемента второго канала регулирования через инвертор, выход каждого усилительного элемента подключен к вычитающему входу сумматора своего канала регулирования, суммирующий вход которого подключен к выходу регулирующего устройства, а выход сумматора подключен к входу регулятора напряжения своего канала регулирования, причем суммирующий вход дополнительного элемента сравнения соединен с выходом датчика температуры первого канала регулирования, а вычитающий вход - с выходом датчика температуры второго канала регулирования.

Помпа ^.уогрсвотелеи 1

Прута нагревателей

см см ю г-ТГ

э £