Способ регулирования теплового режима методической индукционной установки и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в многозонных методических индукционных нагревателях. Способ позволяет повысить точность поддержания температуры и равномерность прогрева изделия на выходе индуктора. Число зон нагрева выбирают не менее двух. Изменение мощности регулируемого источника питания каждой следующей зоны рассчитывается в регуляторе предыдущей зоны после оценки результата управляющего воздействия. В устройстве для осуществления способа регулирующий блок каждого индуктора снабжен дополнительным входом и дополнительным выходом. Дополнительный выход каждого регулирующего блока соединен с входом последующего регулирующего блока. Технический результат - повышение точности поддержания температуры и равномерности прогрева изделия на выходе из установки, снижение потерь на брак во время переходного процесса изменения скорости, а также в условиях первого запуска изделия в индуктор или в условиях существенной вариации физических параметров по длине изделия или от одного изделия к другому. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в многозонных методических индукционных установках.

Известен способ регулирования теплового режима методической индукционной установки, при котором измеряют в установившемся или переходном режиме температуру изделия на выходе индуктора каждой зоны (или внутри него), скорость перемещения изделия относительно индуктора, и по измеренным параметрам регулируют температуру изделия на выходе индуктора до достижения установившегося режима (авторское свидетельство СССР №904205).

Данный способ, благодаря датчику скорости и наличию контуров обратной связи по температуре на выходе из индукторов и внутри индукторов, обеспечивает повышение точности регулирования температуры изделия на выходе из индукторов в процессе изменения скорости подачи изделия в индуктор и при изменении габаритов изделия.

Однако такому способу регулирования присущ неравномерный темп нагрева в каждом индукторе, отклонение фактической температуры на выходе из индуктора от заданной и неравномерность температурного режима изделия как в направлении подачи, так и по сечению во время переходного процесса изменения скорости, а также в условиях первого запуска изделия в индуктор или в условиях существенной вариации физических параметров по длине изделия или от одного изделия к другому. Это связано с тем, что измерять температуру внутри индуктора для повышения точности регулирования приходится на достаточном удалении от входа в индуктор. Но так как величину изменения регулирующего воздействия в этом индукторе можно определить только после прохождения изделием места измерения внутри индуктора, то имеется принципиальное запаздывание корректирующего воздействия. При этом невозможно достичь нулевой ошибки по температуре на выходе из индуктора в течение времени, сравнимого по продолжительности со временем прохождения изделием этого индуктора.

Цель изобретения - повышение точности поддержания температуры и равномерности прогрева изделия на выходе из установки, снижение потерь на брак во время переходного процесса изменения скорости, а также в условиях первого запуска изделия в индуктор или в условиях существенной вариации физических параметров по длине изделия или от одного изделия к другому.

Указанная цель достигается тем, что число раздельно регулируемых индукторов (зон нагрева) выбирают не менее двух. Необходимое изменение мощности регулируемого источника питания каждого следующего индуктора, связанное с отклонениями принятых расчетных физических параметров изделия, от фактических (теплопроводность, теплоемкость, теплоотдача с поверхности) рассчитывается в регуляторе предыдущего индуктора после оценки результата управляющего воздействия в этом индукторе. Таким образом, при поступлении изделия в последующий индуктор оно сразу получает скорректированное воздействие. Так происходит в каждом последующем индукторе. Благодаря этому поддерживается равномерный темп нагрева и достигается указанная цель.

Такой способ может быть реализован в установке (см. чертеж) содержащей два или более индукторов, каждый из которых подключен к выходу своего источника питания. Один вход индуктора соединен с выходом своего регулирующего блока, первый вход которого связан с датчиком скорости перемещения изделия 1, второй - с датчиком температуры на выходе индуктора 3, третий - с датчиком температуры внутри индуктора 4. Другой вход регулируемого источника подключен к программному блоку 8, вход которого соединен с выходом датчика габаритов изделия 5 (авторское свидетельство СССР № 725277). Отличие установки, позволяющее осуществить предлагаемый способ, состоит в том, что регулирующий блок каждого индуктора снабжен дополнительным входом (кроме первого блока) и дополнительным выходом (кроме последнего блока). Установка дополнена связями: выход первого регулирующего блока соединен со входом второго регулирующего блока, выход второго регулирующего блока соединен с входом третьего регулирующего блока, и так далее от каждого предыдущего блока к каждому последующему.

1. Способ регулирования теплового режима методической индукционной установки, при котором измеряют в установившемся или переходном режиме температуру изделия на выходе индуктора в каждой зоне (или внутри него), скорость перемещения изделия относительно индуктора, типоразмер изделия на входе в индуктор и по измеренным параметрам регулируют температуру изделия на выходе до достижения установившегося режима, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования в условиях первого запуска изделия в индуктор, или в условиях существенной вариации физических параметров по длине изделия или от одного изделия к другому, число зон нагрева выбирают не менее двух, а изменение мощности регулируемого источника питания каждой следующей зоны, связанное с отклонениями принятых расчетных физических параметров изделия от фактических (теплопроводность, теплоемкость, теплоотдача с поверхности) рассчитывается в регуляторе предыдущей зоны после оценки результата управляющего воздействия в этой зоне.

2. Устройство по п.1, содержащее два или более индукторов, каждый из которых подключен к выходу своего регулируемого источника питания, один вход которого соединен с выходом своего регулирующего блока, первый вход которого связан с датчиком скорости перемещения изделия, второй - с датчиком температуры на выходе индуктора, третий - с датчиком температуры внутри индуктора, другой вход регулируемого источника подключен к программному блоку, вход которого соединен с выходом датчиков габаритов изделия, отличающееся тем, что регулирующий блок индуктора снабжен дополнительным входом (кроме первого блока) и дополнительным выходом (кроме последнего блока), и этот дополнительный выход каждого регулирующего блока соединен с входом последующего регулирующего блока.