Устройство управления нагревом ферромагнитных заготовок в методической нагревательной установке

(19) (11) А 3(51) С 21 0 11 00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРС КОМ 23ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В,В.Куйбышева и Всесоюзны научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический ин Ститут электротермического оборудова ния(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 746465, кл. С 21 О 1/42, 1977,2. Авторское свидетельство СССР 9 484508., кл. С 05 О 23/24, 1971.3. Авторское свидетельство СССР Р 980756, кл. С 21 О 11/00, 1979.(54) (57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕ"ВОИ ФЕРРСИАГНИТНЫХ ЗАГОТОВОК В МЕТОДИЧЕСКОЙ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ.содержащее подсоединенный к нагревателю регулируемый источник питания,управляющий вход которого соединен свыходом регулятора, к входам которого подсоединены выходы двух индуктивных датчиков, расположенных снаружинагревателя вдоль его продольнойи механизм перемещения заготовокл и ч а ю щ е е с я тем, что, сповышения производительности, оноснабжено датчиком скорости перемещения заготовок, блоком сравнения и механизмом перемещения обоих индуктивныхдатчиков вдоль нагревателя, вход ме- фханизма перемещения датчиков соединен:с выходом блока сравнения, к входамкоторого подсединены выходы датчикаскорости и механизма перемещения датчиков,Изобретение относится к электротермии и может быть использовано нметаллургической, машиностроительнойи других отраслях, использующих методические нагревательные установки длянагрева ферромагнитных заготовок до 5температур, превыщающих температурумагнитных превращений.Известно устройство регулированиятемпературы, н котором контролируемыйпараметр Формируют в соответствии с 10заданным значением добротности индуктора индукционной установки (1),Недостатком такого устройства является низкая чувствительность к изменению температуры при нагреве немагнитных материалов.Известно устройство регулированиятемпературы, в котором измеряют температуру с помощью термодатчика, сравнивают сигнал температуры с заданным,20преобразуют разностный сигнал в управляющий в усилительных блоках и воздействуют им на источник энергии с цельюизменения текущей температуры нагренаемого тела 2).25Недостатком этого устройства является сложность процесса регулирования,возникающая из-за многократного преобразования сигнала датчика температуры в блоках регулятора.Наиболее близким к изобретению потехйической сути является устройствоуправления нагревом ферромагнитныхзаготовок в методической нагревательной устанонке, содержащее подключенный к нагревателю регулируемый источ-З 5ник питания, управляющий вход которого связан с выходом регулятора, квходам которого подключены выходыдвух индуктивных датчиков, расположенных снаружи нагревателя вдоль его 40продольной оси, и механизм перемещения заготовок. Наличие контура обратной связи по температуре металла взоне магнитных превращений обеспечивает высокое быстродействие и точность 45поддержания температуры металла навыходе из нагревателя в условиях случайных возмущений при постоянной скорости продвижения металла через нагреватель (3) .Однако известное устройство необеспечивает требуемой точности поддержания заданной температуры металла при изменении производительности,а следовательно, и скорости продвижения нагренаемых заготовок.55Целью изобретения является повышение. производительности,Указанная цель достигается тем,что устройство управления нагревомФерромагнитных заготовок в методической нагревательной установке, содержащее подсоединенный к нагревателю регулируемый источник питания, управляющий вход которого соединен с выходомрегулятора, к входам которого подсоединены выходы двух индуктивных датчиков, расположен ных сн аружи на грев ателя ндоль его продольной оси, и механизм перемещения заготовок, снабженодатчиком скорости перемещения загото-,вок, блоком сравнения и механизмом ододновременного перемещения обоих индуктивных датчиков вдоль нагревателя,вход механизма перемещения датчиковсоединен с выходом блока сравнения,ко входам которого подсоединены выходы датчика скорости и механизма перемещения датчиков.На фиг, 1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2зависимости температуры 0(х,ч) металла по длине индуктора в установившемся режиме при постоянной скорости перемещения Ч = сопя, причем Чс Ч с Чз,На Фиг, 2 Я 1 д - заданная температура металла на выходе из индуктора,0 к - температура магнитных превращений (точка Кюри), хкфкоординаты точки Кюри, соответствующие скоростям,Устройство содеркит нагреватель 1(индуктор или камеру нагрева печи сопротивления), с внешней стороны которого расположены дна индуктивных датчика 2 и 3, выходы которых связаныс регулятором 4, соединенным с регулируемым источником питания 5, Нагреваемые заготовки 6 размещены н нагревателе и продвигаются вдоль егооси, скорость перемещения заготовокчерез нагреватель контролируется датчиком 7 скорости, выход которого связан с одним из входов блока 8 сравнения, второй вход которого связан свыходом механизма 9 перемещения индуктивных датчиков 2 и 3,Устройство работает следующим образом,В установившемся режиме работы спостоянной скоростью продвижения заготовок существует жесткая связь между температурой иэделия на ныходе,скоростью продвижения, напряхениемна индукторе и координатной точки Кюри.При изменении скорости перемещения заготовок, например,из-за изменения производительности координататочки Кюри в новом установившемся режиме смещается относительно первоначального положения в силу однозначной зависимости координаты точки Кюри и скорости продвижения заготовокпри заданном теплосодержании на выходе индуктора (фиг, 2), Посколькуместо установки индуктивных датчиков фиксировано, изменение скоростиперемещения заготовок при постоян"ном теплосодержании на выходе из индуктора приводит к тому, что координата точки Кюри выходит за пределыпространства, ограниченного двумяиндуктивными датчиками, хотя н установиншемся режиме точка Кюри должна1098964 хк Фиг дписное аэ 4322/22 ВНИИПИ ж 54 илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул,Проектная,располагаться между датчиками . Величина сигнала на выходе индуктинных датчиков изменяется (одного из них), что вызывает ложное срабатывание регулятора, изменение напряжения регулируемого источника питания и, следовательно, мощности, поднодимой к нагревателю. Это вызывает изменение выходного температуры и ее несоответствие заданной.Для устранения указанного несоот- )О ветствия контролируют скорость перемещения заготовок с помощью датчика 7 скорости, сигнал с которого подают на один из входов блока сравнения 8, с выхода которого на механизм перемещения датчиков 2 и 3 поступает сигнал, пропорциональный новой скорости заготовок, В зависимости от величины сигнала управления механизм 9 одновременного перемещения датчиков передвигает их вдоль оси нагревателя в положение, соответствующее установившемуся режиму работы с новой скоростью, Новое фиксированное положение датчиков 2 и 3 может быть определено по равенству сигналов с датчика скорости и датчика, контролирующего пространственное положение датчиков, например относительно переднего или заднего торца нагревателя,Устройство опробовано на установке типа КИПдля индукционного нагрева кузнечных заготовок перед калибровкой, Температура металла на вы,ходе из нагревателя 1150 ОС. Материал35 заготовок - сталь. Обрабатываютсякольца подшипников перед раскаткой икалибровкой. Номенклатура колец содержит восемь наименований, н соответствии с чем устанавливают восемьразличных скоростей, В качестве регулируемого источника питания служитмашинный преобразователь типа ВГО с частотой питающего напряжения2400 Гц, управляемый тиристорным возбудителем по сигналам от индуктивныхдатчиков, Датчиком скорости являетсягенератор постоянного тока ТГМ,сочлененный с валом двигателя механизма перемещения заготовок черезнагреватель. Сигнал датчиков скорости поступает на блок сравнения, представляющий собой компаратор с усилителем мощности и релейным выходом.Механизм перемещения индуктивныхдатчиков типа ИМ 2-120. Фиксацию положения индуктивных датчиков осуществляют с помощью обратной связипо положению н виде сигнала с реохорда ИМ 2-120,Реализация предлагаемого устройства повышает производительность установки на 8, обеспечивает стабилизацию температуры металла на выходеиэ нагревателя с заданной точностьюпри любой вариации скорости нагрева и уменьшает непроизводительныепростои, связанные с гереналадкойустановки, Годовой зкономический эфФект составляет 10600 руб. на однуустановку