中频电源程序自动温控装置的制作方法

专利名称：中频电源程序自动温控装置的制作方法
专利说明 本发明涉及一种中频电源程序自动温控装置。
在利用可控硅中频电源为热源，对工件进行热处理及焊口焊后热处理的工作中，需对升温、恒温、降温过程加以控制，但我国目前此方面使用地中频电源温控装置，一种是使用计算机，另一种是采用日本进口的KP－131程序控制器。用计算机控制，不但造价高，而且其抗干扰能力较差。用KP－131需从日本进口，不但需大量外汇，而且购置困难，故用上述两种装置难以满足生产要求。
本发明的任务是提供一种用国产元件、仪表组装的中频电源程序自动温控装置(参见

图1)。
利用本发明可以实现精确控温，避免监控人员连续操作，缩短监视时间，降低劳动强度。此发明使用方便，价格低廉，制作简单。特别适用于工件焊接后进行热处理时自动温控的要求。对于当今中频电源应用较普遍的年代，此项发明有着明显的社会效益和经济效益。
为了达到自动精确控制，本发明采用了程序给定仪，根据工件热处理时需要的温度，在炭膜纸上刻画好曲线，装入程序给定仪，由程序给定仪转化成电信号；另外，由热电偶测得的工件温度信号通过温度记录仪的发讯滑线盘输出，两个信号进行比较，得到控制信号，然后通过电力调节器、变压器、整流滤波电路等得到一定范围的直流电压信号，实现对中频电源功率控制，从而达到自动、精确控制温度的要求。
本发明的实施例参见图1、图2。
图1为系统方框图。由程序给定仪(1)、电动调节器［包括调节器放大器(2)、PID反馈(3)］、可控硅调压器(4)、可控硅组(5)、变压器(6)、整流滤波(7)、中频电源(8)、温度自动记录仪［包括发讯滑线盘(13)、可逆电机与减速机构(12)、测量桥路与放大器(11)，指示记录机构(14)］、热电偶(10)、负载(9)等组成。
图2为电原理图。由温度记录仪、程序给定仪(1)、电动调节器、可控硅调压器(4)、变压器、桥式整流滤波电路、中频电源、负载等组成。
使用本发明时，根据负载热处理需要，将刻画好的炭膜纸装入程序给定仪，由程序给定仪把所刻画的控制曲线转化为控制温度的模拟直流电势信号U1(U1＝0～10mv)。热电偶测得的负载温度转换成电势信号，经测量桥路与晶体管放大器(11)放大，推动可逆电机和减速机构(12)转动，带动指示记录机构(14)指示、测量，同时带动发讯滑盘(13)转动，输出直流电势信号U2(U2＝0～10mv)。由U1与U2比较得到电势信号差值U3(U3＝U1－U2)。U3被送入电动调节器，经过自动调节，改变输出电流值。调节电流进入可控硅调压器(4)，调压器根据调节信号的大小和方向输出相对应的触发脉冲，使正反并联的两只晶闸管相继导通，其输出电压为0～220v，此电压经变压器降压后进行整流、滤波，输出直流电压，调节中频电源的功率输出。
在程序控温过程中，只要把电动调节器的参数调节适当，就能使偏差电势U3迅速消除，当电动调节器输出为零时，可控硅调压器没有输出脉冲，晶闸管不导通，此时没有直流电压输出，中频电源处于维持运行状态，使被控负载的温度按程序给定仪约定值进行实时跟踪，达到自动控温的要求。
在实际操作中，将可控硅调压器的G1、G2、K1、K2、R、X分别与晶闸管的G1、G2、K1、K2及电阻RW1两端相连(图2)。
本实施例选用的主要仪表及元器件 1.中频电源KGPS100／2.5(上海长江电器厂制造) 2.程序给定仪TCO－101A 3.温度自动记录仪XWD402附带电动调节器 4.可控硅调压器ZK－1 5.热电偶EU－2镍铬－镍硅 6.可控硅3CT－5A 400v 7.整流桥QL1A 400V 8.变压器220／24v 50VA 本实施例除选用现有仪表外，图2中的电路AB－A′B′是选用国产元器件根据参数需要而设定的。通过AB－A′B′电路的加入，使得中频电源的输出功率，由原来的手动调节变为现在的程序自动控制。该电路具有以下特点 (1)变压器的一次绕组对于可控硅调压器是感性负载，而可控硅调压器是不适合配带感性负载的。在变压器的一次侧接入RW1，使这部分电路与可控硅调压器配接成为可行。
(2)滤波电容器C2容量的选择，不仅考虑了使直流波形平滑、供电容量足够这些常规因素，还要考虑若电容量过大，会使直流电源的输电压变换缓慢，中频电源的输出功率变化迟钝，导致温控装置控制误差过大，若容量过小，直流电压的变化出现跳跃，使中频电源内的″过流保护装置″动作，中频电源停止运行，影响温控装置的运行可靠性。
(3)在桥式整流电路的输出端接入了RW2，为C1、C2增设了放电回路，进一步提高了AB－A′B′电路的电压变换特性。
本装置输入电压为交流220V；输出电压为直流0－20V；控温范围为0－1100度；控温速度可自行按需要设定；控温时间2分～64小时；电动调节器内有PID调节反馈系统(比例带2％～200％，积分时间0.1～21分，微分时间0～10分)。
装置与中频电源的联接与调试 将本装置输出直流电压的正极接到中频电源功调电位器的61号端钮上，负极接到中频电源功调电位器的62号线上。调试按如下步骤进行 1.将中频电源的″检查－工作″开关掷到检查位置； 2.将继电器1J的D1－61接点断开； 3.将继电器3J的D1－65接点断开； 4.将两只水压继电器接点短接； 5.将RW6上(功调电位器)的62号拆下，接到A′B′输出直流电压的负端； 6.将A′B′的输出直流电压正端接到RW6的61号线上； 7.合上空气开关，进相电压表V1在380V左右，检查相序正常。按″控制电路″合按钮，黄色指示灯亮，再按″主回路″按钮，黄色指示灯亮，此时直流电压表约有100V指示； 8.将可控硅调压器掷于手动位直，调节手动调节输出旋钮，则中频电源直流电压表V2将在100V～510V之间，此时调试完毕； 9.将继电器1J的D1－61，继电器3J的D1－65及两水压继电器的接点恢复，将″检查－工作″开关掷到″工作″位置，即可进行自动控制。
上述调试中提到的RW6，继电器1J，3J及水压继电器的接点，请参照KGPS100／2.5可控硅中频电源电器原理图，图号为AOLJ354，531。
权利要求1、一种中频电源程序自动温控装置，由程序给定仪、电动调节器，可控硅调压器、温度自动记录仪、晶闸管、变压器、整流滤波电路、中频电源、热电偶组成，其特征在于能够根据负载热处理时所需要的温度，在炭膜纸上刻画好曲线，装入程序给定仪，由程序给定仪转换成电信号U1；同时，由热电偶测得的负载温度，通过温度记录仪输出电信号U2，将两个电信号进行比较得到控制信号U3，经过电动调节器自动调节后，调节电流进入可控硅调压器，调压器根据调节信号的大小和方向输出相应的触发脉冲，使正反并联的两只晶闸管相继导通，输出一定范围的电压信号，经过AB-A′B′电路降压、整流、滤波，输出的直流电压调节中频电源的功率输出，成为利用中频电源程序自动控制一定范围温度的装置。
2、根据权利要求1所述的中频电源程序自动温控装置，其特征在于AB－A′B′电路的AB端并联接入了电位器RW1。
3、根据权利要求1所述的中频电源程序自动温控装置，其特征在于AB－－A′B′电路的滤波电路两端接入了电位器RW2。
4、根据权利要求1所述的中频电源程序自动温控装置，其特征在于滤波电路选择了适当容量的滤波电容器C2。
5、根据权利要求1所述的中频电源程序自动温控装置，
控温范围在摄氏0－1100度。
专利摘要一种中频电源程序自动温控装置，全部采用国产仪表、元器件组装而成，具有造价低、控温精确、系统可靠等优点。该装置可避免监控人员连续操作，缩短监视时间，降低劳动强度，可广泛应用于以中频电源做为热源，需对升温、恒温、降温任一过程或全部过程加以控制的领域中，如电建焊后热处理、工件热处理等。
文档编号G05D23/20GK2056769SQ89200509
公开日1990年5月2日 申请日期1989年1月16日 优先权日1989年1月16日
发明者任士成, 王柏清 申请人:任士成, 王柏清