Индукционное нагревательное устройство

(19) (11) 1) Н .05 йС( (ЕЛ ТЕНИЯ В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ(72) В.И.Мельников и А,ф,усманов (7 Ц Уфимский ордена Ленина авиационный институт им, Орджоникидзе (53) 62136551 (0888)(56) 1.Гитгарц Д.А, и др, Новые источники питания и автоматика индукционных установок для нагрева и плавки, М фЭнергия, 1972, с, 25-37.2.Авторское свидетельство СССР М 559469, кл. .Н 05 В Об, 1977.,З.Авторское свидетельство СССР Р 877798, кл. Н 05 В б/08, 1981. (54)(57) 1, ИНДУКЦИОННОЕ НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее индуктирующую обмотку, размещенную на составном магнитопроводе, участок которого установлен на оси вращения, перпеИ= дикулярной продольной оси магнитопровода, и снабжен обмоткой, подклю" ченной к регулируемому источнику постоянного тока, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения) КПД устройства при трехФазном исполнении, магнитопровод выполнен Ш-образным, а ось вращения его подвижного участка размещена на пересечении продольных осей среднего стержня и ярма.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы" шения равномерности загрузки фаз, участки ярма в зоне размещения подвижного участка выполнены изогнуты- Е ми под углом 120 один к другому и составляют 120" со средним стержнем,Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано в металлургии и машиностроении.Известно использование для плавного регулирования режима работы индукционной установки управляемых дросселей, которые в трехфазной установке могут быть подключены параллельно каждой фазе индуктора (.1 3.Недостатки этЬго устройстваувеличение потерь мощности и удорожание установки эа счет применениямощных дросселей,Известно также использование длярегулирования режима работы индук"ционной установки дополнительной обмотки, подключенной к регулируемоМУисточнику постоянного тока и раэмещенной на магнитопроводе (2).Недостаток данного устройства заключается в том, что увеличиваютсяПотери активной мощности н магнито"проводе эа счет увеличения его намагниченности. Кроме того, регулирование коэффициента мощности осуществляется путем увеличения реактивного параметра индуктора и под".держания его на максимальном уровне,что увеличивает потери в самом иидукторе,30Наиболее близким к предлагаемОмуявляется индукционное нагревательноеустройство, содержащее индуктирующуюобмотку, размещенную на Составноммагнитопроноде, участок которогоустановлен на оси вращения, перпендикулярной оси магнитопронода, иснабжен обмоткой, подключенной крегулируемому источнику постоянноготока. Регулирование коэффициентамощности в нем осуществляется изменением тока в электромагните (.31,При работе известного устройстваиМеются потери в обмотке и сердечнике электромагнита от обратновращающегося поля, 45 10 50 бО Об Г ЭНа фиг. 3 обозначены:Э - ток (намагничивающая сила)ав нагревательном металле, отстающий от ЭДС Е на угол, зависящий от 65 соотношения активного и реактивного Цель изобретения - поведение КПДустройства при трехфазном исполнении,Для достижения укаэанной Цели ниндукционном нагревательном устройстве, содержащеМ индуктирующую обмотку, размещенную на составном магнитопроноде, участок которого установлен на оси нращения, перпендику.лярной продольной оси магнитопровода, и снабжен обмоткой, подключенной к регулируемому источнику постоянного тока, магнитопровод выполненШ-образным, а ось вращения его подвижного участка размещена на пересечении продольных осей среднегостержня и ярма,Кроме того, для повышения равномерности загрузки фаз участки ярмав зоне размещения подвижного участкавыполнены изогнутыми под углом 120 один к другому и составляют 120со средним стержнем.На фиг. 1 изображено устройствоприменительно к трехфазной канальной печи; на фиг. 2 - Ш-образныймагнитопровод; на Фиг. 3 - векторнаядиаграмма, поясняющая принцип работы устройства.Индукционное нагревательное устройство содержит индуктирующие обмотки 1-3, размещенные на стержняхЮ-образного стержневого магнитопровода 4, ванну 5 с металлом, вращающийся участок б, являющийся электромаг-.нитом с обмоткой, подключенной крегулируемому источнику 7 постоянного тока,Устройство работает следующимобразом.При подключении обмоток 1-3 ктрехфазной системе питания относительно электромагнита б существуетвращающееся магнитное Поле, так какмагнитные потоки, встречающиеся взоне расположения электромагнитаб и .проходящие по стержняммагнитопровода 4, смещены во времени на.120. и н пространстве. Элек-.тромагнит б раскручивается до синхронной скорости вращения, например,с помощью дополнительного .двигателя .(не показан) В дальнейшем его.вращение поддерживается электромагнит"ным моментом. Регулирование коэффициента мощности осуществляется изменением тока н обмотке электромагнита б,Иагнитный поток, создаваемыйэлектромагнитом .б, вращается синхронно с вращающимся магнитным полем,создаваемым .трехфазной системой то"ков обмоток 1-3. Следовательно, магнитный поток электромагнита б совпадает по фазе с магнитными потока"ми каждой из обмоток 1-3,Принцип регулирования режима работы устройства яснее виден из векторной диаграммы (фиг, 3), котораяотражает явления н каждой из обмоток 1"3. Обозначим через Ф суммарныйпоток в обмотке, создаваемый намагничивающими силами обмотки Экнагреваемого изделия 3,и намагничивающей.силой дополнительного переменногополя создаваемого электромагнитомб р, совпадающим по фазе с потокомф, а значит и с суммарной намагничивающей силой (для упрощения приня"то равенство намагничинающих силтоками, их создающими):1107348 Составитель О.ТурпакТехред Л, Коцюбняк Корректор А. Обручар Редактор А,Мотыль Заказ 5780/45 Тираж 783 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий