Установка для индукционного нагрева в вакууме

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИН 10897 3 ЬОН 05 В 6/2 ф": .ЮГ,Д АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВ нстит о(088.8)идетельсМ 7/55,64, УФА о СССР979.1974 ИНДУ ОННОГО подклю оде жащ ГОсудАРстненный НОмитет сссРпО делАм изОБРетений и ОТМРытий 8/24-078284. Бюл.ятковий авиацикидзе5.52-. 982орскве свкл. Н 02УАИ, выпТАНОВКА ДЛЯАКУУИЕ, с(21) 34638 (22) 05.7 (46) 30.04 (72) Е.И,С (71) Уфимс им, Орджон (53) 621.3 (56)Ав У 83631,2, Труды с. 4. с, 9 (54)(57) УС НАГРЕВА В В ченный к питающей сети с заземленнойнейтралью статический преобразователь частоты, оба вывода инвертирующего моста которого через разделительные конденсаторы подключены к индуктору, установленному внутри заземленного корпуса вакуумной камеры,изолировано от него, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьщения электрических потерь, междувыводами указанного инвертирующегомоста подключен дополнительный конденсатор.1 1 О 89Изобретение относится к электрическому нагреву и может нанти применение для индукционного нагрева металла в вакуумных плавильных печах, вакуумных печах диффузионной сварки и направленной кристаллизации.В вакуумных индукционных печах рабочее напряжение на индукторе, а также напряжение между индуктором и заземленным корпусом печи не должно превьппать потенциала газового разряда в вакууме. В то же время рабочее йалряжение должно быть достаточно высоким для обеспечения высокого КПД. В этой связи установки для индукционного нагрева в вакууме, содержащие в качестве источника питания стати" ческий преобразователь частоты, выпрямитель которого подключен к промыщленной сети с заземленной нейт 20 ралью, должны обеспечивать симметрию рабочих высокочастотных потенциалов концов индуктора и отсутствие дополнительных потенциалов относительно заземленного корпуса вакуумной печи.Известны специальные установки для индукционного нагрева в вакууме, в которых индуктор отделен от полюсов выпрямителя статического преобразователя частоты коммутирующими конденсаторами инвертирующих мостов, Последовательное включение инвертирующнх мостов между полюсами выпрямителя в этих установках приводит к значительному усложнению конструкции и недоиспользованию о мощности ком 35 мутирующих конденсаторов 1,11.Наиболее близкой к предлагаемой является установка для индукционного нагрева в вакууме, содержащая подключенный к питающей сети с заземленной 40 нейтралью статический преобразователь частоты, оба вывода инвертирующего моста которого через разделительные конденсаторы подключены к индуктору, установленному внутри заземленного корпуса вакуумной камеры, изолировайо от него 12.При подключении индуктора через разделительные конденсаторы со стораны каждого полюса выпрямителя в известной установке, для обеспечения работоспособности преобразователя частоты, требуется четырехкратное.увеличение установленной емкости разделительных конденсаторов по сра-внению с аналогичной установкой для открытого нагрева, где разделитель" ный конденсатор включен со стороны одного из полюсов выпрямителя. Это приводит к увеличению электрических потерь массы, габаритов установки и недоиспользованию по мощности реактивных элементов.Цель изобретения - снижение электрических потерь.Кроме того, уменыпается масса, габариты и установленные мощности конденсаторов.Для достижения поставленной цели в установке для индукционного нагрева в вакууме, содержащей подключенный к питающей сети с заземленной нейтралью статический преобразователь частоты, оба вывода инвертирующего моста которого через разделительные конденсаторы подключены к индуктору, установленному внутри заземленного корпуса вакуумной камеры, изолировано от нее, параллельно выводам инвертирующего моста преобразователя подключен дополнительный конденсатор,На чертеже представлена схема установки.Установка содержит статический преобразователь 1 частоты, подключенный к питающей сети через трансформатор 2 с заземленной нейтралью, индуктор 3, помещенный внутри заземленного корпуса вакуумной печи ч, батарею компенсирующих конденсаторов, состоящую из конденсатора 5, подключенного параллельно индуктсру разделительных конденсаторов 6 и 7 н дополнительного конденсатора 8, подключенного параллельно выводам инвертирующего моста преобразователя,Установка работает следующим образом.Выходное напряжение преобразователя частоты прикладьвается к конденсатору 8 и трансформируется конту" ром, образованным конденсаторами 8 и 6, 7, на индуктор 3 с коэК:ициентом трансформации (К+1), где К-отношение емкости конденсатора 8 к эквивалентной емкости конденсаторов 6 и 7 при их последовательном соединении, КоэфФициент трансформацки выбирается с таким расчетом, чтобы напряжение на индукторе не превысило потенциала газового разряда в вакууме. Емкости конденсаторов 6 и 7 равны между собой, что обеспечивает сищчетрию высокочастотных потенциалов концов индуктора относительно выходных зажимов преобразователя частоты или относительно ,заземленной нейтрали питающей сети и969 3 108 корпуса вакуумной печи. Конденсаторы 6 и 7 отделяют индуктор от полюсов выпрямителя и исключают тем самым наличие постоянного потенциала на индукторе относительно земли.Пример установки при работе от преобразователя частоты, выполненного по схеме.Мощностьпреобразователя 100 кВт, частота 2400 Гц, выходное напряжение 250 В, коэффициент мощности индуктора 0,25, В качестве компенсирующих использованы электротермические конденсаторы типа ЭСВ-О,5-2,4. При этом , емкости конденсаторов 5,6,8,7 соответственно равны; 140,240,120,240 мкф, Эквивалентная емкость конденсаторов,выполняющих функцию разделительных, равна 240 мкФ, что обеспечивает надежную работу преобразователя частоты указанной мощности. Установленная емкость конденсаторов компенсирующей батареи равна 740 мкф.Установленная емкость конденсаторов в известной установке, при компенсации реактивной мощности индук- .10 тора но схеме составила бы 1240 мкф,Предлагаемое изобретение позволяет уменьшить электрические потери массы, габариты, установленную мощность реактивных элементов и исполь зовать для питания вакуумных индукционных печей существующие статические преобразователи частоты.Составитель О.ТурпакРедактор Е.Лушникова Техред И.Метелева Корректор С,щекмарЗаказ 2955755 Тираж 783 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Вютя шеепю ещ паииавюютФилиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4