Способ управления нагревом изделий в индукционной установке и устройство для его осуществления

 

1 Способ управления нагревом изделий в индукционной установке с мяогопоэиционным петлевым индуктором щелевого типа, подключенным к преобразователю-частоты с самовозбуждением , при котором изделия перемещают с постоянной скоростью через индуктор, контролируют ток индуктора и поддерживают заданную температуру изделий, изменяя велшчину тока индуктора, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности поддержания температуры при различной степени заполнения индуктора изделиями, дополнительно измеряют частоту тока, перемножают сигналы, пропорциональные току и частоте, сравнивают произведение с заданным и при наличии рассогласования изменяют величину (Л тока индуктора до устранения рассогласования . % /fd/foffy Q y/ paS/ effi/jf 1// Л/77О О 4 If

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1>

4() Н 05 В 6/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ илу

&ахи

OW ялмара

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3578153/24-07 (22) 12.04.83 (46) 07.04.85, Бюп, В 13 (72) Н.А. Федотов, В,Н. Кривоносов, Б.Г. Игнатьев и Л.С, Ломов (53) 621.365.52(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 779413, кл. С 21 D 1/42, 1978.

2, Беляев А,Н. Высокочастотные термические устройства роторных и роторно-конвейерных линий, М., ЦНИИинформация, 1975, обзор Ф 976, с. 108, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ ИЗДЕЛИЙ В ИЗЩУКЦИОННОЙ УСТАНОВКЕ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1 Способ управления нагревом изделйй в индукционной установке с иногонозиционным петлевым индуктором щелевого типа, подключенным к преобразователю частоты с самовозбуждением, при котором изделия перемещают с постоянной скоростью через индуктор, контролируют ток индуктора и поддерживают заданную температуру изделий, изменяя величину тока индуктора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности поддержания температуры при различной степени заполнения иидуктора изделиями, дополнительно измеряют частоту тока, перемножают сигналы, пропорциональные току и частоте, сравнивают произведение с заданным и при наличии рассогласования изменяют величину тока индуктора до устранения рассогласования.

11

2. Устройство для управления нагревом изделий в индукционной установке с многопозициоиным петлевым индуктором щелевого типа, подключенньвк к преобразователю частоты с самовозбуждением, содержащее блок управления регулятора индуктора и трансформатор тока индуктора, к вторичной обмотке которого подключен амперметр, о т л и ч а ю щ е49443 е с я тем, что, с целью повышения

Фочности поддержания температуры при различной степени заполнения индуктора, оно снабжено катушкой, установленной на магнитопроводе, обхватывающем токопровод, связывающий вторичную обмотку трансформатора тока с амперметром, к которой подключены вольтметр и вход блока управления регулятора индуктора, Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть применено при нагреве изделий в индукторах автоматических роторных и роторно-конвейерных линий.

Известен способ индукционного нагрева и устройство для индукционного нагрева, при котором измеряют сигнал, пропорциональный величине или производной электромагнитного поля, рассеиваемого вихревыми токами, протекающими в нагреваемом участке изделия.

Способ и устройство предназначены для индукторов периодического действия, осуществляющих поочередный нагрев изделий Я ., Однако с их помощью затруднительно контролировать нагрев иэделий в многопозициониом индукторе автоматических роторных и роторно-конвейерных линий, а также обеспечивать повторяемость нагрева при частичном заполнении позиций индуктора изделиюби, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ управления нагревом изделий в индукционной установке с многопозицнонным петлевым индуктором целевого типа, подключенным к преобразователю частоты с самовозбуждением, при котором изделия перемещают с постоянной скоростью через индуктор, контролируют ток индуктора и поддерживает заданную температуру изделий, изменяя величину тока индуктора j2) .

Известно также устройство для управления нагревом изделий в индукцион ной нагревательной установке с многопозиционным петлевым индуктором ще5

; ния.

Устройство для управления нагревом изделий в индукционной установлевого типа, подключенным к преобразователю частоты с самовозбуждением, содержащее блок управления регулятора тока индуктора и трансформатор тока индуктора, к вторичной обмотке которого подключен амперметр (2) .

Недостатком известного способа и устройства является невозможность поддержания температуры изделий при изменяющейся степени заполнения индуктора (пропусках изделий на конвейере), что вызывает изменения рабочей частоты тока индуктора и, следовательно, мощности, выделяющейся в изделиях, что приводит к браку при термообработке.

Цель изобретения — повышение точности поддержания температуры при различной степени заполнения индуктора изделиями.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления нагревом изделий в индукционной установке с многопозиционным петлевым индуктором щелевого типа, подключенным к преобразователю частоты с самовозбуждением, при котором изделия перемещают с постоянной скоростью через индуктор, контролируют ток индуктора и поддерживают заданную температуру иэделий, изменяя величину тока индуктора, дополнительно измеряют частоту тока, перемножают сигналы, пропорциональные току н частоте, сравнивают произведение с заданным и при наличии рассогласования изменяют величину тока индуктора до устранения рассогласова11494 ке с многопозиционным петлевым индуктором щелевого типа, подключенным к преобразователю частоты с самовозбуждением, содержащее блок управления регулятора индуктора и трансформатор тока индуктора, к вторичной обмотке которого подключен амперметр, снабжено катушкой, установленной на магнитопроводе, обхватывающем токопровод, связывающий вто- 10 ричную обмотку трансформатора тока с амперметром, к которой подключены вольтметр и вход блока управления регулятора индуктора.

На фиг., 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 — кривые нагрева на частоте 8 и 10 кГц.

В цепь индуктора 1 включен трансформатор 2 тока, к вторичной обмотке которого подключен амперметр 3, На токопроводе этой обмотки установлен обхватывающий ее магнитопровод 4, на котором намотана катушка 5, к концам которого подключены вольтметр

6 и блок управления током индуктора.

Устройство работает следующим образом.

Поскольку ток индуктора может изменяться при загрузке-разгрузке и прогреве изделий, то он не может служить в качестве параметра, по которому можно контролировать нагрев.

В предлагаемом способе точность поддержания режима контролируют по отношению от заданного вольтметра, .35 изменяющего ЭДС.

Если ЭДС увеличивается, снижают ток индуктора и наоборот.

ЭДС, измеренная вольтметром 6, включает в себя произведение сигна- 40 лов, пропорциональных величине тока индуктора и частоты тока. Такое произведение характеризует мощность, выделяемую в изделиях, и следовательно, их температуру, Причем этот па- 15 раметр не зависит от степени заполнения индуктора изделиями, не меняется при загрузке-выгрузке и прогреве изделий, Сигнал, пропорциональный наведен- 50 ной током индуктора электродвижущей силе, не должен быть подвержен влиянию движущихся на роторах стальных изделий, а также влиянию вращающихся стальных масс роторов. Поэтому датчик ЭДС це- 55 лесообразно выполнить в виде катушки, намотанной на замкнутый магнитопро» вод, обхватывающий токоведущнй про43 4 вод вторйчной цепи измерительного трансформатора тока индуктора, и раз-. местить в шкафу управления.

Пример. Отжигаются две партии изделий типа колпачка после операции второй вытяжки (каждая-партия в количестве 150 шт.). Первая партия изделий отжнгается по режимам, соответствующим действующему технологическому процессу, на автоматической роторной линии модели И ЛГ-1: ток в индукторе 460 А, частота 8 кГц время отжига 17 с. Ток в индукторе 1 (фиг. 1) измеряется с помощью трансформатора 2 тока амперметром 3 °

При этом фиксируется величина нанеденной током индуктора ЭДС в катушке 5 посредством вольтметра 6. С помощью впаяннык в изделие встроенных термопар снимаются зависимости температуры изделий от времени нагрева.

Кривая а (фиг. 2) соответствует отжигу при токе индуктора 460 А, ЭДС 4,2 В, частоте тока 8 кГц, Вторая партия изделий отжигается в этом же индукторе с питанием от тнристорного преобразователя частотой 10 кГц. Устанавливается сила тока в индукторе, обеспечивающая величину наведенной ЭДС 4,2 В, время отжига — 17 с. Этому режиму нагрева соответствует кривая о (фиг. 2), которая полностью совпадает с кривой Я

Из каждой партии для лабораторного анализа качества отжига берут по

15 шт. изделий. Данные по твердости, микроструктуре с металлографическим анализом изделий из первой и второй партий, отожженных по двум вариантам, одинаковы и соответствуют требованиям действующей технологии.

Результаты проведеннык экспериментов при значительном изменении частоты (в пределах 20-25X} подтвердили, что предлагаемый способ управления индукционным нагревом дает возможность существенно снизить szarяние частоты как дестабилизирующего фактора на нагрев изделий. В индукционных нагревательных устройствах автоматических роторнык и роторноконвейернык линий действующих производств для поддержания высокого коэффициента мощности нагрузки тиристорного преобразователя требуется регулирование частоты на 10-15Х .

1149443

Составитель О, Турпак

Редактор Н, Тупица Техред А.Кикемезей Корректор С. Шекмар

Заказ 1921/44 Тираж 794 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Иогква, Ж-35> Раушская иаб,, д, 4/5

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