Трехфазная индукционная установка для нагрева металлических лент поперечным магнитным полем

 

Изобретение - относится к электротермическому оборудованию и предназначено для использования в технологических линиях непрерывной термообработки плоского проката цветных и черных металлов. Целью изобретения является повышение равномерности нагрева лент и экономичности в работе. Устройство содержит двустороннюю линейную индукционную машину 1, тормозящие 2 и тянущие 3 ролики с приводами 4 и 5. В зазоре 6 установлен теплоизолирующий канал 7, в котором проходит нагреваемая лента 8. Привод 4 питается от источника 9 тока, а привод 5 снабжен источником 10 питания Обмотки половин индукционной машины выполнены компенсированными и имеют противоположные напряжения следования фаз, за счет чего направления распространения бегущих магнитных полей противоположны , а продольные силы полностью компенсируют друг друга. Таким образом повышается равномерность нагрева лент и экономичность установки в работе. 1 з.па ф-лы, 8 ил. г (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4045262/07 (22) 10.04.86 (46) 30,05.91. Бюл. И- 20 (71) Институт электродинамики

АН УССР (72) А.П.Ращепкин, В.В.Белинский, П.А.Виштак, И.В.Волков, В.Н.Иса;ков, И.П.Кондратенко, В.А.Крутилин;

И.В.Назарчук и Н.М.Широков (53) 621.365.51 (088.8) (56) Патент Великобритании

Р 1513241, кл . Н 05 В 5/08, 1978.

Патент Франции Р 2144948, F 26 В 23/00, 1973. (54} ТРЕХФАННАЯ ИНДУКЦИОННАЯ УСТА НОВКА ДЛЯ НАГРЕВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ . ПОПЕРЕЧНИКИ МАГНИТНЫМИ ПОЛЕМ (57) Изобретение ° относится к электротермическому оборудованию и предназначено дня использования в технологических линиях непрерывной термоИзобретение относится к электротермическому оборудованию и может быть использовано для создания технологических линий непрерывной термообработки плоского проката цветных и черных металлов.

Цель изобретения — повышение равномер ности нагр ева л ент и э кономич» ности в работе.

На фиг.! схематически изображена установка трехфазного тока для нагрева листового проката металлов; на фиг.2 - сечение одного, например верхнего, сердечника двусторонней

„„SU „„1653184 А 1 (g1)g Н 05 В 6/36, С 21 D 9/60

2 обработки плоского проката цветных и черных металлов. Целью изобретения является повышение равномерности нагрева лент и экономичности в работе.

Устройство содержит двустороннюю линейную индукционную машину 1, тормозящие 2 и тянущие 3 ролики с приводами 4 и 5. В зазоре 6 установлен теплоизолирующий канал 7, в котором .проходит нагреваемая лента 8. Привод

4 питается от источника 9 тока, а привод 5 снабжен источником 10 питания.

Обмотки половин индукционной машины выполнены компенсированными и имеют противоположные напряжения следования фаз, за счет чего направления распрос- р транения бегущих магнитных полей противоположны, а продольные силы полнос тью компенсируют друг друга ° Таким образом повышается равномерность нагрева лент и экономичность установки в работе. 1 з.п. ф-лы, 8 ил. линейной индукционной машины с уложенной в пазы компенсированной обмоткой катушечного типа и указанием следования фаз; на фиг.3-схематически изображено поперечное

i сечение. двустороннего линейного индуктора; на фиг.4 — схематическое исполнение одного, например нижнего, сердечника индукционной машины с подвижными зубцами; на фиг.5— одна из возможных принципиальных электрических схем компенсированной обмотки катушечного типа; на фиг. 6, 7, 8 — диаграммы мгновенных значений

1653184 бегущих магнитных полей и контуров вихревых токов в ленте для, например., трех возможных сдвигов начальной фа 3bI обмотки второй половины индуктора.

Предлагаемое устройство состоит (фиг.1) из двухсторонней линейной индукционной машины 1, тормозящего

2 и тянущего 3 роликов с. приводами

4 и 5 соответственно. В зазоре 6 линейной индукционной макины установлен теплоизолирующий канал 7, в котором находится нагреваемая лента 8.

Привод 4 питается от источника тока

9, а привод 5 снабжен источником питания 10. Сердечник 11 (фиг.2) выполнен нихтованным из электротехнической стали с пазами, H которых размещена компепсированн.-я обмотка 12 с укаэанным на рисунке чередованием фаз„ 20

Сбмотка выпопне:a концентрическими катушками с относительным шагом 1/3

О и фазной зоной 6() так, что каждая катушка охватывает адин зубец. Такое исполнение обмотки является компен- 25 сированньм.

На фиг.2 обозначено — величина

/ полюсного деления. Р1ирина Ь сердечкиКоВ двусторонней индукционнои машины (фиг.3) выбрана равной 2/3 - 3/4 g где Ь - — ширина рабочего зазора

Pу для размещения нагреваемой ленты.

Дпя индукционной машины с подвиж-. ными зубцами (фиг.4) стержни 13, пихтованные из электротехнической стали, 35, выполняют роль зубцов и устаковлены при помощи разъемных соединений 14 на общем ярме 15, также кихтованном из электротехнической cra.m.

Установка работает следующим образом, При подключении установки к ис" точнику питания токами обмотки линейной индукционной машины возбуждаются в зазоре 6 бегущие магнитные по45 пя, направление распространения которых соответствует направлению стрелок на фиг.1 и фиг.2„ Магнитное поле индуктирует в ленте вихревые токи, которые нагревают ленту 8 за счет джоулевого тепловыделения. Взаимодействие бегущего магнитного поля с индуктироваиными в ленте таками сопровождается возникновением продольных сил, направления которых совпадают с направлением распространения бегущих магнитных полей в каждом из половин индукционной машины. Так как направления распространения бегущих магнитных полей противоположны, то продольные силы почти полностью компенсируют друг друга, Привод 8 тянущих роликов 3 снабжен, в отличие от привода 7, системой автоматического регулирования скорости движения ленты 6. Система автоматического регулирования скорости имеет датчик скорости и :внутренний контур регулирования температуры ленты, который, стабилизирует температуру ленты при изменении питающего напряжения путем изменения скорости ленты воздействием на электропривод 8.

Силовые цепи приводов 7 и 8 могут быть соединены последовательно и запитаны от общего источника тока, а раздельное регулирование натяжения и скорости движения ленты осуществляется посредством воздействия на цепи возбуждения приводов.

Равномерность нагрева ленты по ширине обесп.ечивается при помощи подбора оптимального эквивалентного полюсного деления. На фиг.6 — фиг.8 показаны диаграммы мгновенных контуров вихревйх токов при различных сдвигах начальной фазы обмотки второй половины инцуктора. Сдвиг начальной фазы обмотки согласно фиг.6 обеспечивает наибольшее эквивалентное полюсное деление (мгновенный контур вихревого тока) и, следовательно, наибольшее вытеснение вихревых токов на края ленты, что благоприятно сказывается при нагреве кромок ленты. Для повышения температуры в центре ленты целесообразнее оказывается сдвиг фазы, представленный на фиг.7, так как в этом случае эквивалентная величина полюсного деления становится минимальной.

Сдвиг фазы, представленный на фиг ° 8, занимает промежуточное положение.

При изменении типоразмера нагреваемой ленты продольным и поперечным перемещением подвижных зубцов подбираются необходимые ширина сердечника и величина полюсного деления.

Формула изобретения

1. Трехфазная индукционная установка для нагрева металлических лент поперечным магнитным полем, содержащая индуктар, выполненый в виде статора линейной индукционной машины с не менее чем двумя участками, обмотки которых имеют противополож

5 16531 ное направление следования фаз к внешним концам участков, и установленный по меньшей мере с одной стороны канала для нагреваемой ленты, и систему тормозящих на входе и тя5 нущих на выходе индуктора роликов с приводами, о т л .и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения равномерности нагрева ленты и экономичности в работе,. со стороны канала, противолежащей указанному индуктору, уста84 б новлен индентичный индуктор согласованной с ним полярности, все участки индукторов выполнены равной длины, а обмотка каждого из них » компенсированной.

2. Установка по п.1 о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью расширения типоразмеров нагреваемых лент, зубцы выполнены подвижными в продольном и поперечном направлениях.

Фиг. Р

1653184

g8 С z)< АВЯес4х

1653184

43LC МЛАйАКk k2 4 С4А ИМ С х Ld

1 с в

Физ. 7

Составитель О.Щедрина

Редактор И,Сегляник Техред М.Моргеитал Корректор С.Шекмар

Закаэ 1781 Тирах 5/9 Полписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101