Устройство для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением

1132987Изобретение относится к обработке Металлов давлением, а именно к нагреву заготовок под обработку давлением.Целью изобретения является повышен ние точности регулирования температуры путем компенсации погрешности от изменений температуры окружающей среды.На фиг.1 приведена блок-схема уст ройства; на фиг.2 - принципиальная схема дифференциального усилителя,Устройство содержит датчик 1 напряжения индуктора, задатчик 2 напряжения генератора, датчик 3 температуры рабочего инструмента, датчик 4 температуры окружающей среды, фильтр 5 нижних частот с усилителем (ограниченного усиления), дополнительный фильтр 6 нижних частот с усилителем (ограниченного усиления), выход которого соединен с первым входом дифференциального усилителя 7, выход которого соединен с вторым входом блока 8 сравнения, а второй вход - с выхо дом Фильтра 5 нижних частот с усилителем, вход которого подключен к датчику 3 температуры рабочего инструмента, первый вход блока 8 сравнения соединен с датчиком 1 напряжения ин- ЗО дуктора, третий вход соединен с задатчиком 2 напряжения генератора, а выход - с исполнительным элементом Э, датчик 4 .температуры окружающей среды соединен с входом Фильтра 6 нижних з частот с усилителем.Дифференциальный усилитель (фиг.2) выполнен на базе операционного усилителя 10. Резисторы 11 и 12 формируют требуемый коэффициент передачи по 4 О инвертирующему входу, а резисторы 13 и 14 - по неинвертирующему.Устройство для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением работает следующимобразом.С помощью задатчика 2 напряжения генератора (фиг.1) задается требуемое значение напряжения на индукторе. Электрический сигнал с датчика 1 напряжения индуктора пропорционален напряжению индуктора и является обратной связью системы регулирования. Датчик 3 температуры рабочего инструмента (например, термопара) дает электрический сигнал пропорциональный температуре рабочего инструмента, Датчик 4 температуры окружающей среды, аналогичный датчику 3 температу 82ры рабочего инструмента, дает электрический сигнал, пропорциональный температуре окружающей среды (температуры холодного сная термопары - датчика 3 температуры рабочего инструмента). Электрические сигналы дат чика 3 температуры рабочего инструмента и датчика 4 температуры окружающей среды 4, содержащие, кроме информации о температурах, наведенную в цепи ЭДС от переменных магнитных полей, поступают на входы идентичных фильтров нижних частот с усилителями (ограниченного усиления) 5 и 6 с частотами среза 15 Гц. Все сигналы ЭДС от переменных магнитных полей, содержащие спектр частот выше 15 Гц 1 имеют затухание 20 дБ/октаву, а электрические сигналы ниже 15 Гц, несущие информацию о температурах, поступают на входы дифференциального усилителя 7: сигнал датчика 3 температуры рабочего инструмента через Фильтр 5 - неинвертирующему входу, а сигнал датчика 4 температуры окружающей среды через фильтр 6 - к инвертирующему входу дифференциального усилителя 7. Сигналы фильтров 5 и б, содержащие ЭДС от переменных полей с частотами ниже 15 Гц и не полностью подавленными частотами выше 15 Гц, являются синфаэными для дифференциального усилителя 7, т.е, происходит их подавление на 70-80 дБ. Сигналы, содержащие информацию о температурах являются для дифференциального усилителя дифференциальными, т.е, они вычитаются. Таким образом производится подавление ЭДС от магнитных полей и компенсация температуры холодного спая датчика 3 температуры инструмента и, как следствие, повышается точность определения температуры рабочего инструмента. Электрические сигналы с датчика 1 напряжения индуктора, задатчика 2 напряжения генератора и Фильтров 5 и 6 поступают в блок 8 сравнения, где складываются с учетом их полярностей. Суммарный сигнал из блока 8 сравнения поступает на исполнительный элемент 6 (ЭИУ, тиристорный возбудитель), который питает обмотку возбуждения генератора. Таким образом разность сигналов датчика 3 температуры рабочего инструмента и датчика 4 температуры окружающей среды, прошедших через фильтры 5 и 6 на входы дифференциального усилителя 7, воздейст 3 132 вуя на сумму сигналов от датчика напряжения индуктора 1 и задатчика напряжения генератора 2, изменяет величину суммарного сигнала от блока 8 сравнения и тем самым вносит коррекцию в величину напряжения индуктора в зависимости от температуры рабочего инструмента.Дифференциальный усилитель (фиг, и 2) построен на базе операционного усилителя 10 и резисторов 11-14. Для обеспечения и получения максимального коэффициента подавления синфазного сигнала величины резисторов взяты одинаковые.Данное устройство для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением позволяет .в сравнении с известным повысить точность измерения температуры инструмента примерно на 107 за счет фильтрации электрического сигнала с датчика 3 температуры рабочего инструмента и компенсации температуры его холодного спая, Повышается также износостойкость штампового инструмента в связи с увеличенной точностью измерения температуры нагреваемого инст 9878румента. Одновременно устройство позволяет сократить расход электроэнергии за счет повышения точности поддерживания температуры, чем обуславливается эффективность использованияустройства. Формула изобретенияУстройство для регулирования ин" дукционного нагрева металлов под обработку давлением по авт.св.У 997936, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования температуры путем компенсации погрешности от изменений температуры окружающей среды, оно снабжено датчиком температуры окружающей среды, дополнительным Фильтром нижних частот с усилителем и дифференциальным усилителем, входы которого соединены с выходами обоих фильтров нижних частот, а выход дифференциального усилителя подключен к одному из входов блока сравнения, причем вход дополнительного фильтра ниж" них частот с усилителем соединен с датчиком температуры окружающей среды.1329878 иГЯ Составитель В, Грибоваактор Н. Швыдкая Техред В.Кадар ректор И. Эрдейи одписно 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Унг л. Проектная аз 3519/13 Тир ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р