Установка для индукционного нагрева изделий

 

УСТАНОЗКА ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ, содержащая два индуктора, каждый из.которых подключен к выходу индивидуального регулируемого источника питания, связанного управляющим входом с выходом элемента сравнения, первый вход которогго связан с датчиком электрического параметра индуктора, например тока индуктора, а второй соединен с выходом регулятора температуры, к вхйдам которого подключены датчики температуры обоих индукторов и задатчик температуры, отличающаяс я тем, что, с целью повы1::ения равномерности нагрева изделия путем . уменьшения взаимного электромагнитного влияния индукторов, первые входы каждого элемента сравнения соединены непосредственно с первыми выходным выводами датчиков электрического параметра , а установка снабжена перемен- $ ньм резистором концы которого под (Л ключены к указанHfciM входам элементов сравнения, а средняя точка - к вторьам выходным выводам обоих датчиков электрического параметра.

09) (И) СООЗ СОЯЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 Н 05 В 6/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11w .Й1с::,.

НiТЕК " 11"Т Р4 f1 И -1 Е4Л

%ИЬМИОТЕ11 -.

, (21 ) 2959838/24-07 (22) 16. 07. 80 (46) 30.12.83. Вюл. 9 48 (72) A. В. Голицын, A. В. Мухин и С. В. Сельский (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

"ЦНИИТмаш" (53) 621.365.52(088.8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

9 541155, кл. G 05 D 23/27, 1975.

2. 51achinoimport . Documentation

Тechnique complimentair Contract. пв 50-18/51178. Trans n 892025 4

892032. Elphiac rue P.J. Antoine, 4400 —. Herstal-Belgique, 1979 A. (54 ) (57 ) УСТАНОВКА ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ, содержащая два индуктора, каждый из.которых подключен к выходу индивидуального регулируемого источника питания, связанного управляющим входом с выходом элемента сравнения, первый вход которо.— го связан с датчиком электрического параметра индуктора, например тока индуктора, а второй соединен с выходом регулятора температуры, к входам которого подключены датчики температуры обоих индукторов и задатчик температуры, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения равномерности нагрева изделия путем . уменьшения взаимного электромагнитного влияния индукторов, первые входы каждого элемента сравнения соединены непосредственно с первыми выходнь1ми выводами датчиков электрического параметра,а установка снабжена перемен" щ

Я ничГ резистором, концы которого подключены к указанным входам элементов сравнения, а средняя точка — к вторым выходньм выводам обоих датчиков С электрического параметра. °

1064482

Изобретение относится и электротермии и может быть использовано в различных отраслях промиаленности, где применяется индукционный нагрев крупногабаритных изделий от нескольких регулируемых источников питания.

Известно устройство для регулирования режима индукционного нагрева, содержащее датчик температуры, подключенный к первому входу автоматическбго регулятора, выход которого подключен к возбудителю машинного генератора, являющегося источником питачия повышенной частоты, выход которого соединен с колебательным контуром индуктор + иэделие - компенсирующая 15 емкость. К цепям индуктора подключен датчик мощности,. выход которого соединен посредством преобразователя к второму входу автоматического регулятора, причем преобразователь состо-2О ит из двух апериодических и одного интегрирующего звеньев, соединенных между собой параллельно, выходы которых подключены к сумматору $1) .

Данное устройство обеспечивает качественный нагрев изделия при питании от одного регулируемого источника питания. Однако при даботе двух и более индукторов, расположенных друг около друга (например, нагрев нескольких зон крупногабаритного изделия), возникает взаимовлияние электромагнитных полей этих устройств.

При этом при изменении режима одной зоны нагрева меняется режим в смежной зоне и наоборот. Кроме того.,, 35 возникают незатухающие колебания в силовых цепях устройств, что приводит к срабатыванию защиты по напряжению.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для ин- 40 дукционного нагрева изделий, содержащая два индуктора, каждый из которых подключен к выходу индивидуального регулируемого источника питания, связанного управляющим входом с Вы- 45 ходом элемента сравнения, первый вход которого связан с датчиком электрического параметра индуктора, например тока, а второй соединен с выходом регулятора температуры, к входам которого подключены датчики температуры обоих индукторов и задатчик температуры 12(.

Недостатком, укаэанной установки . является ее неустойчивая работа при близко расположенных индукторах, т.е. при сильной электромагнитной связи индукторов. В этом случае возможна перекачка мощности из одного источника питания в другой и, как следствие, неравномерный нагрев изделия, 60 что может привести к браку.

Цель изобретения — повышение равномерности нагрева изделия путем уменьшения взаимного электромагнитного влияния индукторов ° 65

Для достижения цели первые входы каждого элемента сравнения соединены непосредственно с первыми выходными выводами датчика электрического параметра, а установка снабжена переменным резистором, концы которого подключены к указанным входам элементов сравнения, а средняя точка— к вторьм выходным выводам обоих датчиков электрического параметра.

На чертеже представлена функциональная схема установки для индукционного нагрева иэделий, состоящей из двух индукторов с компенсирующими емкостями и двух каналов питания и управления.

Установка содержит датчики 1 и 2 температуры, контролирующие зоны, нагреваемые согласно включенными индукторами 3 и 4., регулируемые источники 5 и б питания, компенсирующие емкости 7 и 8, регулятор 9 температуры, коммутирующее устройство 10, датчики 11 и 12 электрического параметра, блок 13 соотношения злектрических параметров индукторов, состоящий из элементов .14 и 15 сравнения, переменного резистора 16 и индикатора 17 нулевого значения тока, причем регулятор 9 температуры состоит из задатчика 18 и дифференциального усилителя 19. В качестве объекта нагрева приведено крупногабаритное иэделие

20, подвергаемое зональному нагреву после сварки.

Установка работает следующим обра зом.

Оператор задатчиком 18 задает режим нагрева изделия 20 регулятору 9 температуры, который с помощью дифференциального усилителя 19 и блока

13 соотношения электрических параметров режимов индукторов управляет работой регулируемых источников 5 и б питания, к выходам которых подключены индукторы 3 и 4. Датчики 1 и 2 контролируют температуру в соответствующих зонах нагрева изделия 20 и вводят информацию на входы дифференциального усилителя 19, где происходит сравнение с заданной температурой и перераспределение задания в соответствии с результатами измерений.

Заранее, до пуска системы, оператор в блоке 13 соотношений электрических параметров режимов индукторов устанавливает движок переменного резистора

16 в положение, найденное из соотношения электрических параметров в индукторах 3 и 4, необходимых при на греве соответствующих зон изделия

20. В частном случае, при симметричном изделии, положение движка потенциометра 16 будет находиться в середине.

Поскольку,егулируемые источники

5 и б питания могут иметь разные

1064482

Составитель О. Турпак

Редактор Е. Кривина Техред.Т.Маточка Корректор A. Ференц

Заказ 10364/60 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 характеристики, то подключать их на параллельную работу не имеет смысла, так как будут протекать уравнительные токи и, следовательно, КПД системы будет низким. В связи с близким расположением индукторов 3 и 4 на иэделии 20 будет иметь место вэаимоиндукция. Однако за счет дополнительно введенного блока 13 соотношения электрических параметров индукторов воздействия, имеющие мес- t0 то в одном регулируемом источнике 5 или 6,питания будут перераспределяться по цепям обратных связей с датчиков 11 и 12 посредством переменного резистора 16 и элементов 14 и 15 5 сравнения одинаково на оба регулируемых источника 5 и 6 питания, и автоколебания будут затухающими.

Изобретение позволяет автоматически регулировать режимы индукционного нагрева при питании GT преобразователей частоты с разными характеристиками, расширяя технологические возможности нагревательных установок и повышая их КПД и обеспечивает более равномерный нагрев эоны термообрабатываемого изделия, повыаая качество термообработки. Годовой экономический эффект от внедрения изобре.тения составит 1600 тыс.руб.