Устройство предварительной настройки колебательного контура индукционной печи

 

I. УСТРОЙСТВО.ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ НАСТРОЙКИ Кр;ШВАТЕЛЬНОГО КОНТУРА ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ, содержащее енйбжекиый ии|щкатор0м фазочувствительfffitn аяемент. одян из входов котЬрого через кО1Имутируюв91й блок соединен с зажкмют параллельного колебательно-го контура,. (ключенного к источни:кунятанйячсарбз силовой контакт параллельно которому включен, резистор и второй вход фазочувствительно го длемейта,. о т ли ч.а ю щ е е с я jTeMt что, с целью повьвиения тъчвостй HacTjpoftKH койтура при йагревё ферро-. магийтйых изделий, устройство сяаб;жено датчиком емкостного сопротивления , подсоединенным к зажимам колебательного KOHTyi)a, и BTOJMJM резистором , подключением как и первый резистор параллельно силовому койтакту через ключ,. 2. Устройство по п. 1 о т л и ч а Ю « е е с я тем что датчик емкостного сопротивления се держит датчики тсйса и напряжения кон;ценсатора контураV ввходы которых подключены к вкодаМ аналогового делителя t галход которогё чррез ключ, синхрониэйрованНЕ с к |ючом первого резистора, и инт вертйрующий повторитель соединен 0 § первым входом инвертирующего суммато€Л ра, а через ключ, сйнхроййзйровайный с ключом второго резистора, и заG помийающйй бяок Соединен с входом неинвертирующего сумматора и с &sapHM входс 1 инв тирующего сумс матбра, подключенного выхЪдом к вфо . рому входу неинвертирующего суммато|ра ,выxoд которого соедйаей с датчит ком напряжения. ,

ае а»

СОЮЗ СОНЕТОНИХ

СО,ИЮ и

ЯИГ6%ЛИИ

З@0,Н 05 В 6j02! а,дж а н щтmcP Д ИЕМФОВ4ФЮЮ Й .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:Н АВЧ МСНОНУ 6ВИАЬТИЛЬСТВ баем (2L))3512093f24-. 07 (22) 19. 11". 8 2

:(4б) 07. 01.84, Вюл. Р 1 (721 Ю.. И. Войков, В. И. Курчаткин, И.: Ю., Ливщиц, Г..Н. Рогачев и А. Л.. Сквирчак (И ) И21. 365:. 52(088. 8) (56) 1. Д. A..Гитгарц, Ю. С. ИофФе.

Вовыр иатоанйки питания g автоматика.ийюициаииых установок дяя нагрева.и влавка. И., "Энергия", 1972,. с. 25-37.

2. Авторское свидетельство СССР В 524335, кл. R 05 В б/06, 1978.

;(54}(57) 1. УСТРОЙСТВО .ПРЕДВАРИТЕЛБ НОЙ НАСТРОЙКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА

ИНДУЩИОННОЯ ПЕЧИ,:содержащее снабженный индикатором фазочувствительный элемент, один из входов которого через номмутирующйй: блок соединен с замемами нараялельного колебательно. —, го контура-,:подключенного к:источйику:питания через "силовой контакт ,параллельно которому включен резистор .и второй вход фаэочувствительиого элемента,. о т л .и ч.а ю щ е е c я, тем, что, с целью повышения точности .

t настройки контура: при нагреве Ферро-. магнитных иэделий, устройство снаб жено датчиком емкостного .сопротивления, подсоединенным к зажимам колеба- тельного контура, и вторым резистором, подключенным как н первый резистор параллельно силовому койтакту через ключ..

2 ° Устройство но и ° 1 о т .л ич а ю щ е е а я тем, что датчик емкостиого сопротивления содержит датчики тома и напряжения конденсатора контура, выходы которых подключены к входам аналогового делителя выход котерого чррез ключ, сйнхрониэированпый с ключом первого резистора, и нн-. вертирующнй повторитель соединен б .Я первым входом инвертирующего суммато. ра, а через ключ, синхронизированный с ключом второго -резистора, и запоминающий блок соединен с первым входом неиннертирующего сумматора и с вторым входом инвартирующего сум- о матора, подключенного выходом к второму входу неинвертирующего сумматоgapa,.выход которого соединен с датчи-, ком напряжения.

1066042

Изобретение относится к электротармии и может быть использовано для предварительной настройки колебатель-: . ного контура индукционной печи.

Известно устройство для предварительной настройки колебательного кон- 5 тура индукционной печи, состоящее из пускового источника электроэнергии, присоединенного к колебательному контуру через коммутирующие элементы, фазочувствительного элемента и ло- 10 гического блока >.13.

Недостаток данного устройства заключается в наличии дополнительного пускового источника электроэнергии. .Наиболее близким к предлагаемому является устройство предварительной настройки колебательного контура индукционной печи, содержащее снабженный индикатором фазочувствительный элемент., один из входов которого через коммутирующнй блок соединен с зависимыми параллельного колебательного контура, подключенйого к источ,нику питания через силовой контакт, :параллельно которому включен резистор и второй вход фазочувствительного элемента $23 .

Недостаток известноГо устройства заключается в том, что настройка ведется при пониженном .токе колебательного контура, который определяет-ЗО ся в основном величиной сопротивления шунтирующего силовые контакты. Помещенный в индуктор металл находится ,в электромагнитном поле напряженно,сти

I 35

К= — >

1Ъ7

О где .Н вЂ” напряженность магнитного по-, лят 40 ток индуктора;

W — число витков индуктора; а - длина индуктора.

Известно, что для ферромагнитных материалов величина магнитной прони" 45 цаемости у» зависит от напряженности

:магнитного поля. Для углеродистых сталей в интервале 500 ) >А 6 х,,„= x + х где x - реактивное сопротивление

50 провода индуктора х — реактивное сопротивление воздушного зазора; и изменяемая часть хпр м х где х>»з.> - реактивное сопротивление

55,металла-, в значение хп рем вводится поправка, учитывающая отличие тока настройки от номинального тока и затем производится окончательная настройка. При токе настройки I<, on8000 -> Н

8000а

IM ределяемом величиной первого резистора R<, и настроенным в резонанс.кон-, туре хс, = х>юг +. хоере>> = хп>1ст + к

65 Х

Реактивное сопротивление полосы нагреваемого металла шириной 5 и цлиной 1 оь0 „) > „5 Oh> QM < 00. „ф где р — удельное электрическое сопротивление; частота тока индуктора.

Ошибка .в определении реактивного сопротивления металла, обусловленная отличием тока индуктора в процессе. настройки от номинального значения составит ошибку в настройке колеба- тельного контура.

Цель изобретения - повысить точность настройки контура.

Поставленная цель достигается тем, что устройство предварительной настройки колебательного контура индукционной печи, содержащее снабженный индикатором фазочувствительный элемент, один as входов которого через коммутирующий блок соединен с зажимами параллельного колебательного контура, подключенного к источнику питания через силовой контакт, параллельно которому включен реэистор ц второй вход фааочувствительного элемента, снабжено датчиком емкостного сопротивления, подсоединенным к зажимам колебательного контура и вторым резистором, подключенным как и первый резистор параллельно силовому контакту через ключ.

Датчик емкостного сопротивления содержит датчики тока и напряжения конденсатора контура, выходы которых подключены к входам аналогового делителя, выход которого через ключ, синхронизированный с ключом первого резистора, и инвертирующий повторитель соединен с первым вмодом инвертирующего сумматора, а через ключ, синхронизированный с ключом второго резистора и запоминающий блок соединен с первым входом неинвертирующего сумматора и с вторым входом инверти-рующего сумматора, подключенного выходом к второму входу неинвертирующего сумматора, выход которого соединен с датчиком напряжения. . Повышение точности настройки достигается тем что предварительная:настройка производится дважды, при двух различыах значениях тока индуктора, определяется независимая от тока ин— дуктора часть реактивного сопротивления система индуктор-металл

1066

При токе I определяемом величиной второго резистора R хщ = xqoaz + к — ° Г 1

Значение емкости, требуемое для .компенсации реактивного сопротивления системы индуктор-металл при номинальном токб Хдю,„ индуктора и : хс = xnoLT + к

Iew или учитывая, что

10 (1»

15 выразим требуемое значение. емкостного сопротивления через величины х и х которые могут быть легко изменены и л-Хйэ 3в «К@1

При

6 А> В С + R er y R и выражение для требуемого значения: емкостного сопротивления преобразуется к виду

Х Ка,- ()- ) ЬХс °

11 k, Предлагаемый датчик емкостного. сопротивления фиксирует в процессе настройки величину х и далее форми" рует сигнал, пропорциональный величине требуемого сопротивления (емко- 40 стного).

На фиг. 1 изображена схема заМещения схемы индуктор-металл; .на фиг. 2 — принципиальная схема уст.ройства. ° 45

Устройство состоит из фаэочувствительного элемента 1 с индикатором 2, причем первый вход 3 фазочувствительнОго элемента через коммутирукщий блок 4 подключен к зажимам колебатель50 його контура 5, а второй вход 6. фазочуествительного элемента 1 подключен через первый ключ 7 к первому резистору 8, а через второй ключ 9 - к второму резистору 10 и эашунтирован силовым контактом 11, а также датчи- 55 ка 12 емкостного сопротивления, который состоит из датчика 13 тока, включенного.в цепь компенсирующего конденсатора контура и датчика 14 йапряжения конденсатора, причем выходы 60 датчиков напряжения и тока подключены соответственно к первому и второму входам аналогового делителя 15, выход которого. через ключ 16 синхронизированный с ключом 9 и через запоминаю- 65

042 щий 17 блок подключен к второму входу инвертирующего сумматора 18 и к первому входу неинвертирующего сумматора 19 с датчиком 20,- а через ключ ключ 21, синхронизированный с ключом

8,. и через инвертирующий повторитель

22 (c. 58) подключен к первому входу инвертирующего суиматора 18, выход которого подключен к второму входу неинвертирующего сумматора 19..

Устройство работает следующим образом.

Для настройки колебательного контура 5 до включения силового контакта 11 вход 3 элемента 1 с помощью коммутирующего блока 4.подключается к колебательному контуру 5, а вход

6 того же элемента через ключ 7— к резистору 8. На вход 3 поступает напряжение колебательного контура, а на вход 6 — сигнал, пропорциональный току. Индикатор 2 показывает угол сдвига фаз между напряжением и током. Контур 5 настраивается на заданный коэффициент мощности. На выходе аналогового делителя 15 появляется сигнал, пропорциональный емкостному сопротивлению (входные сигналы аналогового делителя пропорциональны напряжению на конденсаторе и току через него, следова тельно выходной сигнал, равный их отношению, пропорционален емкостному сопротивлению). Этот сигнал подается через второй ключ 16 на запоминающее устройство 17 и сохраняется там после раэмыкания ключей 7 и

16. Далее замыкаются ключи 9 и 21.

Вход 6 фаэочувствительного,элемента

1 подключается через контакт 9 к резистору 10 и производится повторная настройка колебательного контура при новом значении тока индуктора. Сиг» нал, пропорциональный новому значе-. нию емкостного сопротивления х через контакт 21 подается на вход инвертирующего повторителя 22, и далее- . на второй вход инвертирующего сумматора 18, на первом входе которого имеется сигнал пропорциональный емкостному сопротивлению ха4 . При помо.щи инвертирующего сумматора 18 с. ко- " эффициентом передачи

Л-.1 " (т % формируется сигнал, равный („",)(- *„ øæñ, kt который суммируется на сумматоре 19 с сигналом . На выходе сумматора 19 получаем сигнал, пропорциональный требуемому значению емкостного сопротивления. Информация о значении этого сигнала выводится на датчик 20 напряжения, который может быть проградуирован нвпосредстамид. Р

Ре

Составитель О. Турпак едактор Н. Ковалева ТехредЛ.Мйкещ Корректор Б Ю. Макаренко

Заказ 11061/59.Тираж 783 Подписное

ВНИППИ,.Государственного комитета ССС по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1066042 4 венно в единипах емкости. Далее вруч- талл составит 0,24 Ом, и при 150 A нув или автоматически производится уже 0,45 Ом. При поихлвчении контуокончателъная настройка колебатель- . ра, настроенного в резонанс нри поного квочура. ниженном токе.индукторе, к источийку. нредиагаекое устройство йовьаиет питания с номинальным нанряжеиием точность предварительной настройки > ток источника.превысит номинальный колебаъчЫъиего контура индукционной, в 1.5 раза. подобные броски тока печи при ферромагнитной загрузке, . сокращена арок сяужеы оборудования. ..так как: при его использовании устра-, ;При исополъзсеении тиристорных преобияется свибка,.обусловленная эавкси-. раэоватеяей частоты в качестве источ-. м©стью реактивного сопротивления ме- tO юков витания анибка настройки колеталла от тока индуктора.. Напрймер, бателънсне леитура делает невоэможйущ нагреве стальных заготовок . иым запуск иивеутера. ,9 79 мм в индукторе ф .110 мм и дли- исиелъе4иэаИИЕ ПредпаГаемоГО уст-, ной 1729 иц с чйслом внтков, равным ройства иевыаиа надежность работы и .:59, частота питаиарюго тока 2400 Рц j5. eyes елу кбМ источников питания индукща токе иидуктсра 3000 А реактивно щюниых уевннев<щ и силовой коммутасощмэтивлеыие системы индунтор ме циенной апищщтуфи