Индукционное нагревательное устройство

 

Изобретение относится к индукционным нагревательным устройствам. Цель - повышение точности поддержания температуры и .снижение расхода энергии. Устройство содержит индуктор 2 и электрически изолированные друг от друга дополнительные катушки 3, прследовательно с каждой из которых включен регулятор тока (РТ) 4, выполненный в виде двунаправленных управляемых ключей (напр, тиристорных). Пока температурное поле равномерно по длине изделия, сигналы с датчиков температуры 5 равны, а на выходах всех блоков сравнения (БС) 7 - нулевые сигналы, что соответствует закрытому состоянию тиристоров РТ 4. При отклонении температуры на выходах БС 7, соответствукяцпс зонам отклонения температуры будет поступать сигнал, пропорциональный отклонению температуры, величина результирующего электромагнитного поля в этих зонах уменьшится, что приведет к выравниванию температуры по длтгае из-, делия. Возможность изменения га1жонического состава токов в РТ 4 позволяет задавать в каждом сечении изделия свой закон затухания мощности от поверхности к центру. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПжЛИК (5Н 4 Н 05 В 6/06!

1З 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3963180/24-07 (22) 11. 10. 85 (46) 30.03.87. Бюл. У 12 (72) Ю.Н.Бойков, С.Е.Бродерэон, В.В.Емельянов, В.М.Курчаткин, М.Ю.Лившиц, Г.Н.Рогачев и М.Б.Ромасловский (53) 621.365.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 169714, кл. Н 05 В 6/06, 1963.

Патент Японии У 57-47555, кл. Н 05 В 6/10, 1982. (54) ИНДУКЦИОННОЕ НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к индукционнык нагревательным устройствам.

Цель - повышение точности поддершания температуры и,снишение расхода энергии. Устройство содераит индуктор 2 и электрически изолированные друг от друга дополнительные катушки

„„SU„„1300662 А 1

3, последовательно с халдой из которых включен регулятор тока (РТ) 4, выполненный в виде двунаправленных управляемых ключей (напр. тиристорных). Пока температурное поле равномерно по длине изделия, сигналы с датчиков температуры 5 равны, а на выходах всех блоков сравнения (БС) 7 " нулевые сигналы, что соответствует закрытому состоянию тиристоров PT 4.

При отклонении температуры на выходах БС 7, соответствующих зонам отклонения температуры будет поступать сигнал, пропорциональный отклонению температуры, величина результирующего электромагнитного поля в этих O, зонах уменьшится, что приведет к выравниванию температуры по длине изделия. Воэмошность изменения гармонического состава токов в PT 4 позволяет задавать в кашдом сечении изделия свой закон затухания мощности от по- 2 верхности к центру 1 ил

0662 2 вать сечениям с минимальной температурой, и лишь в области этих сечений

5 130

Изобретение относится к электротермии и может быть применено в индукционных установках для нагрева и термообработки изделий, особенно крупногабаритных или сложной формы.

Цель изобретения — повышение точ- ности поддержания температуры и снижение расхода энергии.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 питания с необходимыми для компенсации реактивной мощности индуктора конденсаторными батареями, подключенный к источнику питания индуктор 2, дополнительные катушки 3, последовательно с каждой из которых включен регулятор 4 тока, датчики 5 температуры изделия, выходы которых соединены с входом блока 6 выделения минимального сигнала и с первыми входами блоков 7 сравнения, выход блока выполнения минимального сигнала соединен с управляющими входами регуляторов 4.

В качестве датчиков 5 температуры могут быть использованы, например, термоэлектрические термометры ТПП-

0555. Блок 6 выделения минимального сигнала может быть выполнен на основе схемы амплитудного детектора блоки 7 сравнения - по схеме вычитающего устройства..

Устройство работает следующим образом.

При отклонении температуры некоторого сечения от требуемого уровня температуры изменяется состояние тиристоров, включенных последовательно. с ближайшей к данному сечению дополнительной катушкой 3, что вызывает изменение в некоторой окрестности катушки напряженности результирующего поля, складывающегося из электромагнитных полей индуктора 2 и катушки, и последующее изменение температуры данного сечения изделия, причем процесс регулирования происходит автоматически. Пока температурное поле равномерно по длине изделия, сигналы датчиков 5 температуры равны, на выходах всех блоков 7 сравнения имеются нулевые сигналы, что соответствует закрытому состоянию тиристоров регуля тора 4 тока, т.е. максимальной величи не результирующего электромагнитного поля. При отклонении температурного поля от равномерного нулевой сигнал блоков сравнения будет соответстно25

50 будет действовать максимальное электромагнитное поле ° На выходах остальных блоков 7 будет сигнал, пропорциональный отклонению температуры соответствующих сечений от минимального температуры иэделия. На управляющие входы соответствующих регуляторов 4 тока будут поданы отличные от нуля сигналы, величина тока соответствующих катушек изменится пропорционально отклонению температуры соответствующего сечения от минимальной температуры изделия, величина результирующего электромагнитного поля в этих областях уменьшится, что приведет к выравниванию температуры по длине изделия. Кроме того, использование в качестве регуляторов тока включенных встречно-параллельно тиристоров

I позволяет регулировать не только силу тока, но и гармонический состав протекающего по дополнительным катушкам тока. Причем при использовании число импульсного способа управления наряду с гармоникой частоты источника питания в кривой изменения тока катушки появляется составляющие низших частот, а нри использовании фазоимпульсного способа управления — составляющие высших частот. Это означает, что появляется воэможность управлять не только распределением по длине индуктора напряженности суммарного электромагнитного поля, но одно-,; временно и распределением спектрального состава напряженности. Другими словами, становится возможным не только управлять распределением по длине изделия уровня мощности нагрева, но в некоторой степени и задавать в каждом сечении изделия свой закон затухания этой мощности от поверхности к центру изделия. Этот технический эффект может использоваться при градиентном нагреве, при нагреве тел переменного сечения и т.д., приводя к повышению качества нагрева.

Формула изобретения

Индукционное нагревательное устройство, содержащее подключенный к источнику питания индуктор,. с которым индуктивно связаны, IIQ меньшей мере две дополнительные катушки, снабженные регуляторами тока, датчики темпе1300662

Составитель О.Турпак

Техред И.Попович

Корректор М.Шароши

Редактор Э. Слиган

Тираж 802

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1161/57

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4 ратуры по числу катушек, установленные в зоне их действия, входы каждого из которых подключены к первым входам блоков сравнения, вторые входы . которых соединены с выходами задатчи- 5 ка температуры, а выходы блоков сравнения — с управляющими входами регуляторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности поддержания температуры и снижения расхода энергии, регуляторы выполнены в виде двунаправленных управляемых ключей, а задатчик — в виде блока выделения минимального сигнала, входы которого соединены с выходами датчиков температуры.