Способ автоматического регулирования индукционного высокочастотного нагрева стальных изделий

 

Класс )8с, 150

% 144188

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Л3 68

А. И. Боровиков и В. Г. Пустынников

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ИНДУКЦИОННОГО ВЫСОКОЧАСТОТНОГО НАГРЕВА

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИИ

Заявлено 13 декабря 1960 r. за № 688932 в Комитет по дезам изобретений

Ф и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 2 за 1962 г.

Известны способы автоматического регулирования индукционного высокочастотного нагрева стальных изделий, например, с применением автоматических фотометрических пирометров или путем дозирования времени нагрева до заданной температуры с помощью реле вре,мени.

Известные способы не обеспечивают устойчивое и точное поддержание заданной температуры.

Предлагаемый способ повышает точность регулирования нагрева и отличается от известных тем, что сигнал для включения реле времени подают в момент потери нагреваемым изделием магнитных свойств при достижении температуры соответствующей точки Кюри, Этот момент определяют по изменению силы тока в цепи первичной обмотки понижающего трансформатора высокочастотной нагревательной установки, причем, командный импульс определяют по первой производной действующего в индукторе тока по времени.

Предлагаемый способ основан на использовании физических констант ферромагнитных материалов, подвергающихся нагреванию и известных свойств электрических цепей с железом, изменяющих свои параметры (активное и реактивное сопротивления) при изменении магнитных свойств входящего в них железа (проницаемость, магнитная индукция и электрическое сопротивление).

На чертеже дана принципиальная схема автоматического регулирования индукционного высокочастотного нагрева стальных изделий

На схеме обозначены: высокочастотный генератор 1, компенсирующий конденсатор 2, понижающий трансформатор 8, индуктор 4, закаливаемая деталь 5, трансформатор б тока, устройство 7 для автоматической смены закаливаемых деталей, входной блок 8, блок 9 подачи командного импульса, усилитель 10, электрическая схема 11 устройства автоматической смены деталей, блок 12 дозирования времени.

При вводе нагреваемой детали в индуктор возникает большая индукция высокой частоты. В цепи первичной обмотки понижающего трансформатора высокочастотной нагревательной установки резко возрастает ток.

По мере увеличения температуры нагрева детали ток вначале незначительно возрастает, но при достижении температуры 170 (точка

Кюри) наступает процесс магнитных преобразований, магнитная проницаемость и магнитная индукция железа снижаются. В первичной цепи понижающего трансформатора ток также снижается. Потерю магнитных свойств детали при нагревании обнаруживают по изменению параметров электрической цепи, в которую входит нагреваемая деталь.

Конец снижения тока первичной цепи свидетельствует о достижении температуры соответствующей точки Кюри.

Процесс снижения тока фиксируют первой производной от тока по времени, которую используют для определения командного импульса, включающего реле времени для нагрева изделия выше 780 в случае надобности.

Командный импульс, вырабатываемый устройством автоматики, определяется моментом окончания — магнитных превращений нагреваемой детали и, следовательно, не зависит от каких-либо колебаний напряжения, частоты тока, питающих индуктор, что повышает точность регулирования нагрева.

ЦНИИТМАШ в своем заключении отметил полезность предложенного способа.

Предмет изобретения

Способ автоматического регулирования индукционного высокочастотного нагрева стальных изделий путем дозирования времени нагрева известными способами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования нагрева, сигнал для включения реле времени подают в момент потери нагреваемым изделием магнитных свойств при достижении им температуры соответствующей точке

Кюри, что определяется по изменению силы тока в цепи первичной обмотки понижающего трансформатора высокочастотной закалочной установки, причем, командный импульс определяют по первой производной действующего в индукторе тока по времени.