Индуктор для высокочастотногонагрева тонких металлических изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

»» 803133 р61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М.К . (22) Заявлено 11.12.78 (21) 2693383/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Н 05 В 6/36

Гоеударствеииый комитет

СССР по делам иэобретеиий и открытий

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 15.02.81 (53) УДК 621.365..51 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. С. Немков, В. С. Немков и А. М. Любомиров (71} Заявитель (54) ИНДУКТОР ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО НАГРЕВА

ТОНКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к электротермическому оборудованию и может быть использовано во всех отраслях народного хозйства, сде необходим высококачественный индукционный нагрев тонких металлических изделий, например лент, пластин, листов, толщиной меньше глубины проникновения тока высокой частоты.

При частоте тока 2500 Гц и, соответственно, глубине проникновения тока 10 мм можно нагревать предлагаемым индукционным способом плоские изделия толщиной 1 — 6 мм. |О

Известен используемый для этой цели индуктор с нагревом в поперечном магнитном поле, состоящий из индуктирующих проводов, помещенных в пазы магнитопроводов, размещенных параллельно нагреваемой поверхности по разные стороны от нагреваемо15 го изделия. Токи в симметрично расположенных индуктирующих проводах имеют одинаковое направление (1).

Недостатком такого индуктора является неравномерный нагрев изделия по ширине 2О из-за разной плотности индукционного тока по сечению нагреваемого изделия с концентрацией его на краях изделия, что вызывает их перегрев. Специальные меры по выравниванию нагрева сильно усложняют конструкцию индуктора, кроме того в таком индукторе возмбжен удовлетворительный нагрев изделий одинаковой ширины.

Наиболее близким к предлагаемому является индуктор, содержащий установлен-. ные один над другим с зазором для прохождения нагреваемого изделия магнитопроводы прямоугольной формы, по меньшей мере в пазах одного из которых размещен индуктирующий токопровод, а другой магнитопровод выполнен составным из параллельных друг другу монолитных немагнитных и шихтованных ферромагнитных элементов и подвижным в вертикальном направлении (21.

Однако этот индуктор не позволяет равномерно нагревать изделия различной ширины.

Целью изобретения является повышение равномерности нагрева изделий типа лент и пластин различной ширины в одном индукторе.

Поставленная цель достигается тем, что элементы составного магнитопровода установлены в один ряд вдоль большей стороны магнитопровода, причем немагнитные элементы размещены с наружных сторон и

803133 вьполнены подвижными в направлении меньшей стороны магнитопровода.

Выполнение крайних элементов составного магнитопровода из немагнитного материала позволяет уменьшить концентрацию индуктированного тока на краях нагреваемого изделия и тем самым предупредить перегрев краев изделий, улучшить равномерность нагрева по ширине изделий. Выполнение элементов магнитопровода подвижными позволяет осуществить более точную регулировку нагрева по сечению изделия, а также осуществить нагрев изделий различной ширины в одном индукторе.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Индуктирующий провод 1 размещен в пазах магнитопровода . Под индуктором находится нагреваемое изделие 3, которое перемешается в процессе нагрева в направлении, указанном стрелкой. С противоположной стороны нагреваемого изделия 3 расположен составной магнитопровод, состоящий из элементов 4, изготовленных из пакетов листов трансформаторной стали, и монолитных элементов 5 из токопроводящего немагнитного материала, например меди.

Элементы 4 из трансформаторной стали и немагнитные элементы 5 могут перемещаться в направлениях, указанных стрелками.

Кроме того, количество их может быть уменьшено (при этом остальные элементы сдвигаются вместе) для нагрева изделий меньшей ширины в том же индукторе.

Индуктор работает следующим образом.

Магнитный поток, создаваемый током, протекающим по индуктирующему проводу 1, пронизывает нагреваемое изделие 3 и замыкается в элементах 4 из трансформаторной стали. Магнитный поток, проходя через изделие 3, создает в нем индуктированный ток. Индуктированный ток создается магнитным потоком также в элементах 5 из немагнитного материала. Магнитный поток, создаваемый индуктированным током в элементах 5 из немагнитного материала, ослабляет магнитный поток, создаваемый индуктирующим проводом 1. Таким образом, осл абляется и ндуктирова нный ток на краях изделия в зоне расположения элементов 5 из немагнигного материала. Это позволяет получить равномерное распределение мощности индуктированного тока, а следовательно, и равномерное распределение температуры в изделии.

В случае необходимости дополнительной регулировки мощности тока элементы 4 и 5 могут перемещаться относительно нагреваемого изделия 3 в вертикальном направлении, изменяя зазор между изделием 3 и элементами составного магнитопровода. Такое перемещение может осуществляться с помощью известных механических или пневмогидравлических устройств, после чего элементы 4 и 5 фиксируются в нужном положении.

<О Конструкция и;дуктора позволяет изменять ширину составного магнитопровода путем изменения количества элементов 4 из трансформаторной стали. Это позволяет в том же индукторе производить нагрев более узких изделий, причем равномерность

15 нагрева сохраняется В предлагаемом индукторе можно равномерно нагревать изделия примерно на 30 — 400/О уже номинальной величины, на которую рассчитан инду ктор.

2О

Формула изобретения

Индуктор для высокочастотного нагрева тонких металлических изделий, например лент, содержащий установленные один над другим с зазором для прохождения нагреваемого изделия магнитопроводы прямоугольной формы, по меньше мере, в пазах одного из которых размещен индуктируюзп ший токопровод, а другой магнитопровод выполнен составным из параллельных друг другу монолитных немагнитных и шихтованных ферромагHHTHblx элементов и подвижным в вертикальном направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева изделий различной ширины, элементы составного магнитопровода установлены в один ряд вдоль большей стороны магнитопровода, причем немагнитные элементы размещены с наружных сторон и выполнены подвижными в направлении меньшей стороны магнитопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пейсахович В. А. Энергетические соотношения при нагреве металлической ленты в поперечном магнитном поле. Труды

ВНИИТВЧ, 1966, вып. 7. с. 41, рис. l.

2. Патент США № 3444346, кл. 219 — 10,61, 1969.

803l33

Напряжение дбижения и.уое/ия

Напрабление перемещения секции и7 пракссрормап7 орнои сп7 ахи

Составитель О. Щедрина

Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Тираж 900 Подписное

Редактор Н. Ахмедова

Заказ 10309/70

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4