Индукционная нагревательная установка

(5,7) Изобретенитехнике. Цель -нагрева изделийсвязи между издВ установку допобратные связи,индуктивного дачастоты в напряжЭДС, создающиеные частоте питавеличине магнитделия в процесстом регулируют си изделием. 1 ил НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ относится к зле ГОСУДАРСТ 8 ЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Куйбьппевский политехнический иститут им. В.В, Куйбьппева(56) Патент Японии В 56-26358,кл. Н 05 В 6/36, 1983.Авторское свидетельство СССРВ 831810, кл. С 21 И 1/12, 1979.Авторское свидетельство СССРВ 1343566, кл. Н 05 В 6/06, 1985. повьппение качества путем корректировки ,пнями и индуктором лнительно введены выполненные в виде чика, преобразователя ение, и два источника игналы, пропорциональ ющего напряжения и ой проницаемости изнагрева, и с их учевязь между индукторомИзобретение относится к электротермии и может быть использовано вметаллургической, машиностроительнойи других отраслях промьпппенности,гце применяются индукционные нагревательные установки.Цель изобретения - повьппение качества нагрева изделий путем корректировки связи между индуктором и изделием.На чертеже изображена блок-схемапредлагаемой установки.Установка. содержит нагреваемоеизделие 1, индуктор 2, источник 3 15питания, датчики 4 и 5 напряженностимагнитного поля, блок 6 деления, задатчик 7 зазора индуктор-изделие,регулятор 8, исполнительный механизм9, индуктивный датчик 10, релейный 20элемент 11, ключ 12, первый 13 и второй 14 источники ЭДС, преобразователь15 частота - напряжение и сумматор 16.В качестве источника 3 питания может быть использован, например, тиристорный преобразователь частоты. Сумматор 16 имеет три независимых входаи выполняет функцию алгебраическогосложения трех сигналов - напряжениязадания, первого источника 13 ЭДС и 30сигнала с выхода преобразователя 15частота - напряжение, причем, сигналыс выхода источника 13 ЭДС и преобразователя 15 частота - напряжение имеютпротивоположные знаки,Регулятор 8 имеет три независимых35входа, на один из них подают результирующий сигнал с выхода сумматора16, на второй вход подсоединен черезключ 12 выход .второго источника 13ЭДС, на третий в ,сигнал с выхода бло 40ка б деления. На входе регулятора 8происходит алгебраическое сложениевсех сигналов, причем два последнихсигнала вычитают из первого.1 45Установка работает следующим образом,Пусть нагрев ферромагнитного изделия 1 осуществляют на частоте .при постоянном зазоре между индукто. Ром 2 и изделием 1. Величина зазоразадается сигналом с вьхода задатчика 7. На входы сумматора 16 поступают сигнал Н, с выхода задатчика .7 сигнал с выхода источника 13 ЭДСи сигнал с выхода преобразователя15 частота - напряжение, причем сигналь 1 с выхода эадатчика 7 и с выходаисточника 13 ЭДС, суммируются, а сигнал с выхода преобразователя 15вычитается иэ этой суммы. Кроме того,сигналы с выхода источника 13 ЭДС и свыхода преобразователя 15 частота -напряжение подбирают таким образом,что они равны по величине при работена частоте Г, Следовательно, поканагрев осуществляют на частоте,эти сигналы компенсируют друг друга,и на выходе сумматора 16 сигнал равен Нс выхода задатчика 7, Одновременно индуктивный датчик 10 формирует на выходе сигнал, обратнопропорциональный величине магнитнойпроницаемостиизделия 1. Пока изделие ферромагнитно, р ) 1, сигналс выхода индуктивного датчика 10 равен, например, нулю. При отсутствиисигнала на входе релейного элемента11 ключ 12 разомкнут, а на второмвходе регулятора 8 сигнал равен О.На третий вход регулятора 8 поступает сигнал с выхода блока 6 деления.Таким образом, на вход регуляторапоступают два сигнала: сигнал задания П , соответствующий требуемойвеличине зазора, и сигнал с выходаблока 6 деления, соответствукзций фактическому зазору, причем второй сигнал вычитается из первого. Если фактический зазор равен заданному, разность этих сигналов равна нулю. Приизменении зазора, например при егоувеличении (что может быть вызвано,например, изменением толщины изделия),сигнал с выхода блока 6 деления уменьшается, разность сигналов становитсябольше нуля, регулятор 0 формируетсигнал, воздействующий на исполнительный механизм 9, перемещающий индуктор2 в сторону уменьшения зазора до техпор, пока зазор не станет равным заданному, а сигнал с выхода блока 6деления не станет равным сигналу заданияПри переходе через точку Кюри (ц=1) скачкообразное изменение магнитной проницаемости и вызывает скачкообразное уменьшение соотношения сигналов датчиков 4 и 5 напряженности магнитного поля на выходе блока 6 деления, который формирует ложный сигнал об увеличении зазора между индуктором и изделием, хотязазор остается неизменным. Одновременно индуктивный цатчик 10.скачком изменяет сигнал на выходе до максимального, релейный элемент 11 срабатывает и замыкает14224 сти частоты. ключ 12, подсоединяя источник 14 ЭДС, к второму входу регулятора 8. Сигнал с выхода источника 14 ЭДС вычитается из сигнала задания 11 а5 причем величина сигнала с выхода источника 14, ЭДС подбирают таким образом, чтобы он бып равен разности сигналов с выхода блока 6 деления при нагреве ферромагнитного изделия и после потери из магнитных свойств при неизменном зазоре, Вследствие этого,результирующий сигнал на входе регулятора 8 по прежнему остается равным нулю до тех пор, пока не произошло изменение зазора. При изменении зазора установка работает аналогично описанному.При изменении частоты, например при ее увеличении, сигналы с выхода датчиков 4 и.5 напряженности магнитного поля увеличиваются и блок 6 деления формирует уменьшенный по сравнению с предыдущим режимом сигнал, свидетельствующий об увеличании 25 зазора, хотя в действительности он остался прежним.Одновременно преобразователь 15 частота - напряжение формирует сигнал, пропорциональный частоте источника 3 питания, Величина этого сигнала превышает величину ЭДС источника 13. Сумматор 16 формирует на выхо. де сигнал, величина которого меньше по сравнению с сигналом задания Б,д на величину, равную разности между сигналом с выхода преобразователя 15 частота - напряжение и сигналом свыхода источника 13 ЭДС.Таким образом, на входы регулятора 8 поступают результирующий сигнал40 с выхода сумматора 16 и сигнал с выхода блока 6 деления, причем оба сигнала уменьшаются на одну и ту же величину вследствие изменения (увеличения) частоты источника 3 питания,45 так что их разность по-прежнему равна нулю, как и до изменения частоты, 1в результате чего положение индуктора 2 относительно изделия 1 остаетсянеизменным. 50При отклонении частоты в меньшую сторону установка работает аналогично описанному с той лишь разницей, что одновременно с увеличением сигнала на выходе блока 6 деления на ту 55 же величину возрастает сигнал на выходе сумматора 16 вследствие того,064что сигнал с выхода преобразователя 15 час:ота - напряжение становится меньше сигнала с выхода второго источника 13 ЭДС и их разность имеет тот же знак, что и сигнал задания Б,с выхода задатчика 7.Изменение любого параметра, влияющего на величину зазора (например, изменение толщины изделия), приводит к изменению сигнала на выходе блока 6 деления, который воздействует на регулятор 8, формирующий сигнал управления, воздействующий на исполнительный механизм 9, который перемещает индуктор в сторону уменьшения рассогласования.Установка повышает точность регулирования температуры при нагреве ферромагнитных изделий при использовании источника питания нестабильноФормула изобретения Индукционная нагревательная установка, содержащая подключенный к источнику питания индуктор, два датчика напряженности магнитного поля, установленные один на поверхности индуктирующего провода индуктора, обращенной к изделию, а другой - на противоположной поверхности, и соединенные выходами через блок деления с первым входом регулятора, выход которого подключен к входу исполнительного маанизма регулирования зазора индуктор-изделие, и задат- чик указанного зазора, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью повьг шения качества нагрева изделий путем корректировки связи между индуктором и изделием, установка снабжена сумматором, двумя источниками ЭДС, преобразователем частота - напряжение, ключом, релейным элементом и индуктивным датчиком, первый вход сумматора соединен с выходом задатчика, второй - с выходом первого источника ЭДС, а третий - через преобразователь частота - напряжение с выхо,дом источника питания, Выход сумматора подключен к второму входу регулятора, к третьему входу которого подключен выход второго источника ЭДС через ключ, управляющий вход которого через релейный элемент связан с выходом индуктивного датчика.1422406 оставитель О. Турпакехред М.Ходанич ектор М. Васильев Голова едакт акаэ 444 1/57 Тираж 83 рств зобр 1 Ж2 Подписноенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д, /5 ВНИИПИ Госуда по делам и3035, Москва,н, а Р оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у