Итак мой рассказ. Работал я на одном большом, очень большом заводе в Томске, под названием "Сибэлектромотор". Его сейчас уж нет, и было дело давно. Работал я в инструментальном цехе, в том, в котором изготавливалось всё для завода - от оснастки до штампов. И была у нас термичка. Термический участок - адъ, пекло и суровые рабочие. Помимо закалки, цементации, азотирования и отпуска у нас также была в уголке особая некрупная печь. Предназначалась она для выплавки особого сплава. Латунь-медь-свинец-еще какие то присадки, я не вдавался. Этот сплав-припой шел на распайку "беличьих колес" асинхронных двигателей, и заказать на стороне его было то ли невозможно, то ли слишком дорого. Но эта печь, полусамодельная, находилась там еще с советских времен. Была специальная ванночка, целиком выточенная из большого куска графита (примерно 300 на 100 на 100 в сечении), зажимаемая между двумя медными электродами, и трансформатор с двумя секциями первички. Вторичка же представляла собой один виток из мощной шины (токи в несколько тысяч ампер). Ванночка зажималась, ток пускался, в ванночку кидались заранее взвешенные куски меди и прочего по пропорции древнего рецепта, затем в ванночку опускалось колесо, с приводом от двигателя, расплав на него налипал, и через систему роликов полоса сплава выходила уже готовой. От работников требовалось лишь поддерживать нужное сочетание металлов в расплаве, да обламывать готовые полоски, выходящие со станка.
Так вот. Это была только призказка.
Один раз понадобилось изменить структуру расплава, для каких-то двигателей особого заказа. Ненамного изменялись пропорции компонентов сплава, но требования к поддержанию температуры были куда жестче, чем обычно. И возник вопрос в терморегулировании. По первичке трансформатора гуляло на тот момент около 300 ампер, по вторичке - много тысяч. Встал вопрос - как? Термопару туда не засунешь, да и тиристорный регулятор делать с нуля офигеешь, а сплав нужен "вчера". Как это обычно бывает на заводах. Особенно на нищих заводах. Когда тебе ничего не купят, не доставят, а слово "дали ЗП" ты слышишь в лучшем случае раз в два месяца. Выражение "купить новую запчасть" вышло из употребления на предприятии еще наверное, в середине 90х. Т.к. ничего новее там не встречалось.
Суть проблемы: нужно поддерживать температуру чуть менее, чем может выдать первая секция трансформатора. На одну четверть, примерно. Иначе - пробовали - сплав начинает кипеть и получается шлак, окислы и тд сразу. Быстрее расплав вытягивать нельзя - не липнет на колесо, не успевает охлаждаться. Еще с кристаллизацией какие-то заморочки были. ЛАТР на такую мощность не поставишь, да и где его взять? Тиристоры - тоже взять неоткуда. И тогда пришлось идти по пути жестокого пути говна и палок...
Все руководство неустанно при этом находилось рядом, и надо было выпустить годный сплав!
Первое решение: нужно звено регулирования этого зверского транса. По первичке. А у нас же термичка, а значит печи, а печи - бывают горят, то есть перегорают спирали, соответственно в запасе должны быть новые, мы их регулярно подваривали или вваривали новые куски, иногда меняли спирали целиком. А это нихром 7 мм диаметром, свернутый в спираль, выдерживающий токи до 200А. Значит поставим резистор последовательно! Сказано - сделано, и длинная спираль от печи лежит на бетонном полу, скрючившись в полукруг, так компактнее. А подвижным контактом я решил назначить обычную дворницкую лопату - широкая, здоровая, металлическая из металла 3мм (самоделка конечно, они обычно алюминиевые). Но она вся металлическая, а мы тут с сетью имеем дело, опасно. Беру кусок спирали, частью ее накручиваю на ручку лопаты, частью на светильник освещения, и хер с ним. Он изолирован, лопата тоже, вдобавок подпружиненная. Лопата будет ездить своей нижней частью по нихрому, а управлять будем ей я, и главный энергетик, пихая ее от себя деревянными черенками от лопат. Включили все. Выяснилось, что падение на спирали слишком большое, и ток едва доходит до 100 ампер. Искры, конечно, но слои окисла на спиралях (б.у) их гасили. Решили спираль укоротить. Добились тока 250 ампер, причем длина спирали уже стала полметра (там был целый день итераций, когда мы потихоньку ее укорачивали). В пределах полметра вдвоем уже могли добиться почти адекватной температуры на ванночке, и было замечено, что самый лучший диапазон находится примерно в 3-4 витках спирали. Но мы же люди, ПИД не умеем, параметры не знаем. А кроме того, целый день мы там черенками махать не можем, под напряжением двигая эту лопату-ползунок. Решил добавить в систему обратную связь. А как двигать лопату под сетевым напряжением? Черенком? Бред.
И тогда я вспомнил, что два года назад разбирали светокопировальный аппарат типа ЭР (советский ксерокс, кто не знал). У него в составе есть небольшой, но очень бодрый вентилятор "улитка", который может с места среднюю кошку сдувать, если она на ламинате))) Но проблема. У вентилятора асинхронный двигатель, и это плохо. Частотников никто не купит, не завезли. Но пылились у меня еще древние магнитные привода ПМУ-5М и несколько движков постоянников. Под боком - целый цех металлообработки, и за полдня постоянник приделали к улитке. Теперь мы можем регулировать обороты!
Вы спросите, причем тут вентилятор, лопата и постоянник? А потому, что вентилятором вполне реально двигать эту злосчастную лопату, за счет ее большой парусности. И изоляция уже сразу. Бесконтактные технологии. Улитку с постоянником нацелили на лопату, а управление приводом повесили на реостат и трансформатор тока с выпрямителем и еще несколькими дубовыми деталюхами. Трансформатор тока на 500А удалось найти на подстанции завода. Как только ток рос - обороты снижались. Передвинули чуток нихромовую спираль и на пару анкеров прибили ее к полу. Теперь у нас получилась отрицательная обратная связь - больше тока - вентилятор снижает обороты, лопата двигается к вентилятору, буквально на один виток, он замедляет снижать, и в конце концов вентилятор дул чуть сильнее, чуть медленнее, лопата двигалась туда сюда на один виток (а между ними конечно воздух, поэтому колебания были и искры нехилые, т.к. индуктивная нагрузка), но это было лучше ручного поддержания температуры. Регулятор тока таким вот образом. Температура контролировалась только по параметрам "закипает" и ломкости выходящего сплава. Был на заводе и пирометр, но доступ к нем был весьма бюрократически затруднен, ибо "еще сломаете". Термисты были очень опытные, и на них вся была надежда. А самый оптимум вот этих колебаний нашли опытным путем, и это было нечто - два термиста кидают медь в ванночку, информируют о "кипит - не кипит", я с энергетиком кручу реостат, заодно периодически обычной совковой лопатой двигаем спираль туда-сюда, она хоть и закреплена по краям, но на таких токах она очень пластичная. Можно спокойно и в длину деформировать, и в стороны как змею растягивать - лопата то широкая.А спиралька красная! И нашли таки эту точку, когда вентилятор вошел в равновесие с током на трансформаторе +_ 1 виток спирали, и термисты дали добро на изготовление сплава. Длилось это ровно две рабочих смены, выплавили нужное количество сплава, а случай этот я до сих пор вспоминаю, потому что такого ада и простора действий и мысли, как на крупном заводе вы нигде больше не встретите!
