устройство для наложения техно-физических воздействий на структурируемые технологические переделы

Формула изобретения

1. Устройство для наложения технофизических воздействий на структурируемые технологические переделы, включающее частотный преобразователь, электрически связанный с исполнительным органом объекта регулирования, отличающееся тем, что частотный преобразователь включен в конвертор, устройство снабжено развязывающим блоком, размещенным после конвертора, причем развязывающий блок смонтирован ответвляющим параллельную цепь, в которую включен оснащающий устройство блок контроля, а исполнительный орган скомпонован с использованием ведущего элемента, образованного коммутатором.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что включенный в него конвертор снабжен последовательно встроенными в цепь после частотного преобразователя регулятором напряжения, регулятором формы импульсов и усилителем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике для получения структурированных материалов, в особенности к средствам обеспечения производства с определенной структурой материалов в условиях воздействия электрических и магнитных полей, в частности к системам для наложения технофизических воздействий на структурируемые технологические переделы.

Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для наложения технофизических воздействий на структурируемые технологические переделы, известное из описания к авторскому свидетельству СССР N 1442566 "Устройство для поддержания и регулирования температуры в индукционных ростовых установках".

Принятое за прототип устройство включает частотный преобразователь, размещенный на цепи подсоединения к источнику питания исполнительного органа объекта регулирования.

Особенностью принятого за прототип устройства является то, что частотный преобразователь размещен в цепи, как силовой. При этом он лишен возможности выполнения вспомогательных функций. Это не позволяет обеспечить кроме ресурсообеспечения производимых структурируемых переделов, подведение дополнительного усталостно-отпускного энергопотока для наложения на те же переделы редукционно-физических воздействий, в частности электростимуляционных воздействий. В конечном итоге это не позволяет преодолеть возникающие в технологическом переделе сопротивление вещества к структурированию, в особенности обязанные протеканию сопровождающих кристаллизацию магнетизационно-электрических явлений.

Особенностью прототипа является также то, что исполнительный орган объекта регулирования выполнен комплексно-действующим. Он образован индуктором, оказывающим на структурируемые переделы смешанное технофизическое воздействие, складываемое из нераздельных основного энерго-физического и дополнительного электрофизического воздействий. Это не позволяет эффективно отделить друг от друга оказываемые на пределы технофизические воздействия и повысить качество регулирования проводимого структуризационного процесса.

Основным недостатком принятого за прототип устройства, ввиду указанных особенностей, является необеспеченность действенности регулирования технофизических воздействий.

Задача изобретения устранение основного недостатка прототипа.

Сущность предложенного технического решения состоит в том, что в предлагаемом устройстве, включающем частотный преобразователь, размещенный на цепи подсоединения к источнику питания исполнительного органа объекта регулирования, предусмотрено размещение частотного преобразователя в цепи, как вспомогательного. Для этого указанный частотный преобразователь включен в конвертор для ответвления от источника питания дополняющего основной материало-трансформирующий энергопоток вспомогательного усталостно-отпускного энергопотока, расходуемого на обеспечение дополняющих основные энергофизические воздействия вспомогательных редукционно-физических воздействий, в частности электростимуляционных воздействий. К тому же предлагаемое устройство снабжено развязывающим блоком, размещенным после конвертора и образующим выходной узел цепи вторичного питания, установленного, как вспомогательный, исполнительного органа. При этом образующий выходной узел развязывающий блок смонтирован ответвляющим параллельную контрольную цепь, на которой размещен оснащающий устройство блок контроля наличия редукционно-физического воздействия, выбранного из воздействий электрофизической природы. Установленный как вспомогательный исполнительный орган выполнен специализированно-действующим, в частности электроциркулирующим вещество технологического предела. Для этого указанный орган скомпанован с использованием ведущего элемента, образованного коммутатором.

Включенный в устройство конвертор оснащен последовательно встроенными в цель частотного преобразователя регулятором напряжения, регулятором формы импульсов и усилителем.

Подтверждением изобретательского уровня предложенного технического решения является отсутствие следования его явным образом из известного уровня техники (Бас А.А. и др. Источники вторичного электропитания с быстрансформаторным входов. М. Радио и связь, 1987).

На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема конвертора.

Устройство содержит частотный преобразователь 1. Указанный преобразователь 1 размещен в отходящей от источника питания (на чертеже не обозначен) цепи, как вспомогательный. Устройство предполагает также наличие силового частотного преобразователя на чертеже не обозначен), размещенного на цепи подсоединения к источнику питания основного исполнительного органа 2 объекта 3 регулирования. Основной исполнительный орган 2 взят из группы средств, предназначенных для оказания на структурируемые технологические переделы 4 энергофизических воздействий. Указанным исполнительным органом 2 могут быть индуктор, калильный электрод, тепловентилятор, приводной блок вентильной арматуры для подачи топливной обогревательной смеси. Объектом регулирования могут быть индукционная установка, кристаллизатор, ростовая установка, электродная печь, вращающаяся печь, камерная печь, автоклав и пр. Технологическим переделом могут быть полуфабрикаты, перерабатываемые в производствах древесного угля, активированного угля, графита, электродного кокса, керамики, цемента, полупроводниковых кристаллов, сверхпроводниковых кристаллов. Объект 3 регулирования оснащен электроизоляторной арматурой 5. Частотный преобразователь 1 включен в конвертор 6, употребляемый для ответвления от источника питания вспомогательного усталостно-отпускного энергопотока, расходуемого для обеспечения дополняющих основные энергофизические воздействия вспомогательных редукционно-физических воздействий, в частности электростимуляционных воздействий. Используемым частотным преобразователем 1 может быть типовой генератор импульсов тока, собранный на трех операционных усилителях. К тому же предлагаемое устройство снабжено развязывающим блоком 7, размещенным после конвертора 6 и образующим входной узел цепи вторичного питания, установленного, как вспомогательный, исполнительного органа (отдельной позицией не обозначен). Используемым развязывающим блоком может быть развязывающий трансформатор. Образующий выходной узел развязывающий блок 7 смонтирован ответвляющим параллельную контрольную цепь, на которой размещен оснащающий устройство блок 8 контроля наличия редукционно-физического воздействия, отобранного из группы воздействия электрофизической природы, а именно электростимуляционных воздействий. Блок 8 контроля может быть образован датчиком 9 электрического потенциала и электронным показывающим прибором 10. Датчиком 9 электрического потенциала может быть электрическая клемма. Электронным показывающим прибором 10 может быть наноамперметр или сигнальная лампа. Установленный, как вспомогательный, исполнительный орган (единой позицией не обозначен) выполнен специализированно-действующим, в частности электроциркулирующим. Для этого он скомпанован с использованием ведущего элемента 11, образованного коммутатором. Ведущий элемент 11 сопряжен через слой технологического передела 4 с ведомым элементом 12 исполнительного органа, образованным схожим коммутатором. Ведомый элемент 12 связан через переходное сопротивление 13 с заземляющей цепью. К оснащенной блоком 8 контроля контрольной цепи подключен тестировочный орган (единой позицией не обозначен). Он скомпонован с использованием ведущего антенного элемента 14, образованного упрощенным коммутатором. Этот ведущий элемент 14 сопряжен через проверочную часть слоя технологического передела 4 с ведомым антенным элементом 15 тестировочного органа, образованным схожим упрощенным коммутатором. Ведомый антенный элемент 15 связан с заземляющей цепью. Включенный в устройство конвертор 6 снабжен последовательно встроенными в цепь после частотного преобразователя 1 регулятором 16 напряжения, регулятором 17 формы импульсов и усилителем 18. В качестве регулятора 16 направления может быть использован типовой операционный усилитель. В качестве регулятора 17 формы импульсов может быть использован типовой семисторный элемент. Усилителем 18 может быть типовой выходной двухтактный усилитель.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При задействовании основного исполнительного органа 2 объекта 3 регулирования происходит одновременное подключение к работе ведущего элемента 11 вспомогательного исполнительного органа. Основной исполнительный орган 2 производит подачу на технологический передел 4 материало-трансформационного энергопотока и обеспечивает наложение на вещество передела 4 энергофизических воздействий, например, тепловых. Налагаемые энергофизические воздействия инициируют в веществе передела 4 структуризационные преобразования. Структуризационным преобразованиям в веществе передела 4 сопутствуют электрические явления. Они приводят к наведению в веществе передела 4 паразитного электрического потенциала. Вещество передела 4 проводит на начальном этапе иницируемые паразитным потенциалом электрические нанотоки в цепь заземления. Через некоторое время в веществе передела 4 возникают усталостные явления, уменьшающие его электрическую проводимость. Они блокируют необходимый отвод электрических нанотоков в заземляющую цепь. Это проводи к возникновению в веществе передела 4 очагов сопротивления структурированию. Эти очаги тормозят структуризационные преобразования. Включенный в работу ведущий элемент 11 вспомогательного исполнительного органа обеспечивает подачу на технологический передел 4 вспомогательного усталостно-отпускного энергопотока. Указанный энергопоток обеспечивает наложение на возникшие в технологическом переделе 4 очаги структуризационного сопротивления вспомогательных редукционно-физических воздействий, в частности электростимуляционных. Эти воздействия элемента 11 вспомогательного органа происходят в форме электроциркулирования вещества технологического передела 4. Такое специализированное действие ведущего элемента 11 приводит к разрушению возникающих очагов сопротивления структурированию. Это восстанавливает электрическую проводимость вещества технологического передела 4. В конечном итоге ведомый элемент 12 исполнительного органа снимает с вещества передела 4 электрическое сопротивление процессу структуризации. Токи электроциклирования уходят через переходное сопротивление 13 в цепь заземления. Ответвление от источника первичного питания (на чертеже не обозначен) требуемого вспомогательного усталостно-отпускного энергопотока обеспечивает вспомогательный силовой частотный преобразователь 1. Он работает параллельно базовому частотному преобразователю (не обозначен), обеспечивающему работу основного исполнительного органа 2. Вспомогательный частотный преобразователь 1 действует встроенным в конвертор 6. В этом конверторе 6 он функционирует как входное звено образуемой цепи вторичного электрического питания. Он принимает электрический ток из цепи первичного электрического питания и преобразует его по частоте. Частотно-измененный ток указанный преобразователь 1 подает в регулятор 16 напряжения. Из регулятора 16 напряжения откорректированный по потенциалу ток поступает в регулятор 17 формы импульсов тока. Из указанного регулятора 17 отмодулированный ток поступает в усилитель 18, работающий как входное звено конвертора 6. Конвертор 6 направляет выходящий из усилителя 18 ток вторичного электрического питания в развязывающее устройство 7. Оно производит непосредственное запитывание ведущего элемента 11 вспомогательного исполнительного органа. Развязывающее устройство 7 осуществляет также параллельное запитывание ведущего антенного элемента 14 исполнительного тестировочного органа. Этот элемент 14 работает в паре с ведомым антенным элементом 15. Работа элементов 14 и 15 происходит на проверочную укороченную часть слоя технологического передела 4. Антенные ведущий и ведомый элементы 14 и 15 исполнительного тестировочного элемента захватывают токи электроциклирования, проходящие через вещество технологического передела 4. Это обеспечивает прохождение захваченных токов через контрольную цепь. В указанной цепи происходит идентифицирование захваченных токов. Они поступают в блок 8 контроля наличия редукционно-физического воздействия. Вспомогательный частотный преобразователь 1 может работать вместе с возможным силовым частотным преобразователем (не обозначен). При этом они могут быть включены в состав единой станции вторичного электрического питания.

Техническим преимуществом предложенного устройства, по сравнению с прототипом, является обеспеченность прицезионного воздействия на структурируемые технологические переделы.