Установка для индукционного нагрева изделий

(19) С 10 а Н 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 15.".60 с 2 АТЕЙ.гМИ 1 ЕЪ ЕЛЬСТВ ИОТЕН твенное об ашинострое клю- ули- нноУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИД(71) Научно-производс аединение по технологии м ния фЦНИИТмаш"(56 ) 1. Авторское свидетельство СССР В 541155, кл. С 05 0 23/27, 1975.2. МасЬ 1 поарогС, ЭосцаепСаСоп ТесЬпцце сощр 11 шепСа 1 ге СопСгасС пф 50-18/51178. Тгапе и Ь 892032. Е 1 рЬХас 79, гце Р,Ю, АпСо 1 пе, 4400 в . НегвСа 1-Ве 1 к 1 сце, 1979 А. (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ, содержащая два индуктора, каждый из.которых под чен к выходу индивидуального рег руемого источника питания, связа го управляющим входом с выходом элемента сравнения, первый вход которо. - го связан с датчиком электрического параметра индуктора, например тока индуктора, а второй соединен с выходом регулятора температуры, к вхОдам которого подключены датчики темпера" туры обоих индукторов и задатчик температуры, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повыщения равномерности нагрева изделия путем .уменьшения взаимного электромагнитного влияния индукторов, первые входы каждого элемента сравнения соединены непосредственно с первыми выходныМи выводами датчиков электрического параметра,а установка снабжена перемен" ЕС ньюта резистором, концы которого подключены к указанным входам элементов сравнения, а средняя точка - к вторым выходньм выводам обоих датчиков С электрического параметра.Изобретение относится и электротермии и может быть использовано в различных отраслях промыаленности, где применяется индукционный нагрев крупногабаритных изделий от нескольких регулируемых источников питания.Известно устройство для регулирования режима индукционного нагрева, содержащее датчик температуры, подключенный к первому входу автоматическбго регулятора, выход которого подключен к возбудителю машинного генератора, являющегося источником питачия повышенной частоты, выход которого соединен с колебательным контуром индуктор + иэделие - компенсирующая 15 емкость. К цепям индуктора подключен датчик мощности выход которого соединен посредством преобразователя к второму входу автоматического регулятора, причем преобразователь состоит из двух апериодических и одного интегрирующего звеньев, соединенных между собой параллельно, выходы которых подключены к сумматору 11 .Данное устройство обеспечивает качественный нагрев изделия при питании от одного регулируемого источника питания. Однако при работе двух и более индукторов, расположенных друг около друга (например, нагрев нескольких зон крупногабаритного изделия), возникает взаимовлияние электромагнитных полей этих устройств.При этом при изменении режима одной зоны нагрева меняется режим в смежной зоне и наоборот. Кроме того, 35 возникают незатухающие колебания в силовых цепях устройств, что приводит к срабатыванию защиты по напряжению.Наиболее близкой по технической сущности является установка для ин дукционного нагрева изделий, содержащая два индуктора, каждый из которых подключен к выходу индивидуального регулируемого источника питания, связанного управляющим Входом с Вы ходом элемента сравнения, первый вход которого связан с датчиком электрического параметра индуктора, например тока, а второй соединен с выходом регулятора температуры, к входам которого подключены датчики температуры обоих индукторов и задатчик температуры 12.Недостатком, укаэанной установки . является ее неустойчивая работа при близко расположенных индукторах, т.е. при сильной электромагнитной связи индукторов. В этом случае возможна перекачка мощности из одного источника питания в другой и, как следствие, неравномерный нагрев изделия, 60 что может привести к браку.Цель изобретения - повышение равномерности нагрева изделия путем уменьшения взаимного электромагнитного влияния индукторов.65 Для достижения цели первые входыкаждого элемента сравнения соединенынепосредственно с первыми выходными выводами датчика электрического параметра, а установка снабжена еременным резистором, концы которого подключены к указанным входам элементов сравнения, а средняя точка - к вторьм выходным выводам обоих датчиков электрического параметра.На чертеже представлена функциональная схема установки для индукционного нагрева иэделий, состоящей из двух индукторов с компенсирующими емкостями и двух каналов питания и управления.Установка содержит датчики 1 и 2 температуры, контролирующие зоны, нагреваемые согласно включенными индукторами 3 и 4., регулируемые источники 5 и б питания, компенсирующие емкости 7 и 8, регулятор 9 температуры, коммутирующее устройство 10, датчики 11 и 12 электрического параметра, блок 13 соотношения злектрических параметров индукторов, состоящий из элементов .14 и 15 сравнения, переменного резистора 16 и индикатора 17 нулевого значения тока, причем регулятор 9 температуры состоит из задатчика 18 и дифференциального усилителя 19, В качестве объекта нагрева приведено крупногабаритное иэделие20, подвергаемое зональному нагреву после сварки.Установка работает следующим образом.Оператор задатчиком 18 задает режим нагрева изделия 20 регулятору 9 температуры, который с помощью дифФеренциального усилителя 19 и блока13 соотношения электрических параметров режимов индукторов управляет работой регулируемых источников 5 и б питания, к выходам которых подключены индукторы 3 и 4. Датчики 1 и 2контролируют температуру в соответствующих зонах нагрева изделия 20 и вводят информацию на входы дифференциального усилителя 19, где происходит сравнение с заданной температуройи перераспределение задания в соответствии с результатами измерений. Заранее, до пуска системы, оператор в блоке 13 соотношений электрическихпараметров режимов индукторов устанавливает движок переменного резистора 16 в положение, найденное из соотношения электрических параметров в индукторах 3 и 4, необходимых при на греве соответствующих зон изделия 20. В частном случае, при симметричном изделии, положение движка потенциометра 16 будет находиться в середине. Поскольку ,егулируемые источники5 и б питания могут иметь разные1064482 Составитель О. ТурпакРедактор Е, Кривина Техред.Т.Маточка Корректор Л. ференц ш Фзевав ще ш ш е ж Заказ 10364/60 Тираж 845 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 характеристики, то подключать их на"параллельную работу не имеет смысла,так как будут протекать уравнительные токи и, следовательно, КПД системы будет низким. В связи с близким расположением индукторов 3 и 4на иэделии 20 будет иметь местовэаимоиндукция. Однако за счет дополнительно введенного блока 13 соотношения электрических параметровиндукторов воздействия, имеющие место в одном регулируемом источнике 5или 6,питания будут перераспределяться по цепям обратных связей с датчиков 11 и 12 посредством переменногорезистора 16 и элементов 14 и 15 5 сравнения одинаково на оба регулируемых источника 5 и 6 питания, и автоколебания будут затухающими. Изобретение позволяет автоматически регулировать режимы индукционного нагрева при питании от преобразователей частоты с разными характеристиками, расширяя технологические возможности нагревательных установок и повышая их КПД и обеспечивает более равномерный нагрев эоны термообрабатываемого изделия, повыаая качество термообработки. Годовой экономический эффект от внедрения изобре.тения составит 1600 тыс.руб.