Способ управления нагревом в многозонной индукционной установке

)5 Н 05 В 6/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ. Н 02 М 7/515, 1978.е свидетельство СССРл. Н 05 В 6/06, 1486. ан,зон б помо инфо яс вой ра омаввй К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Уфимский авиационный институим. Серго Орджоникидзе Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в многозонных технологических установках индукционного нагрева в металлургии, машиностроении и другйх областях,Цель изобретения - повышение качества управления нагревом при переменных теплофизических параметрах нагреваемого изделия.На фиг,1 представлен график нагрева по предлагаемому способу; на фиг.2 и 3 - то же, частные случаи; на .фиг,4 - устройство .для реализации предлагаемого способа; на фиг,5 - блок-схема алгоритма нагрева.Устройство содержит три блока 1-3 нагрузок иэ колебательных контуров и зон нагрева. Колебательные контуры соединены в последовательную группу и питаются от высокочастотного инвертора 4, частота которого задается программируемым генератором 5. Работой программируемого генератора 5 управляет ЭВМ 6, Измерение и ввод значений температур нагреваемых(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ МНОГОЗОННОЙ ИНДУКЦИОННОЙ УС НОВКЕ(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение качества управления нагревом при переменных теплофизических параметрах нагреваемого изделия, Непрерывно контролируют температуры всех зон, определяют зону с минимальным значением относительной температуры и подают мощность в эту зону до тех пор, пока значение ее температуры не превысит на заданную величину минимальное значение относительных температур всех зон. 5 ил. ков 1 - 3 нагрузок осуществляютю устройства 7 ввода айалогации.соб осуществляют следующим о В период времени (со, т 1) нагревается зона 1 (фиг,1), В момент времени т 1 относительная температура О нагреваемой зоны 1 превышает минимальную из ненагреваемых зон относительную температуру зоны 2 на величину заданной точности управления д. Далее нагреваемой становится зона 2 до тех пор, пока ее относительная температура не превысит относительную температуру зоны 3 на величину д, т.е. до момента времени тз, Из этого следует, что величина переменной составляющей относительной температуры всех зон в процессе нагрева не превышает заданную величину точности управления д.Рассмотрим случай увеличения скорости нагрева эоны 1 на примере уменьшения теплоемкости и увеличения мощности в про 166201850 Мгде О(1 - с1-й зоны, вычизанная формнее значение/-е измерение ение температуры ) измерений. Укат вычислить средишь вычисленное еднее значение и яет экономить паеднее знач сляемое дл ла позволя используя мерения с , Это позво цессе нагрева, происходящих в момент времени (фиг,2). В этом случае нагрев зоны 1 продолжается в течение меньшего, чем в предыдущих циклах, времени (т 1, т 2). При неизменных условиях нагрева это время со ставляет интервал (т, тз), В любом из этих случаев мгновенная разность относительных температур зон не превышает заданную величину точности управления д. На фиг,3 представлен график нагрева для случая 10 большой разности начальных температур, Допустим, к моменту начала нагрева относительные температуры имеют следующиеф ф фвеличины О С 6 Из Первой начинает нагреваться зона с минимальной относительной температурой, т,е. зона 1, Ее нагрев продолжается до тех пор, пока относительная температура этой зоны не превысит на заданную величину точности управления д относительную температуру зоны 2. Это происходит к моменту времени т 1, после чего зоны меняются ролями. С момента времени т 2, когда относительная температура нагреваемой в этот момент зоны 2 превы шает максимальную из всех относительных температур, точность процесса нагрева не выходит из трубки заданной точности управления д, те, величина переменной составляющей относительных температур стабилизируется и не превышает величину д.В ы полне н ие программы, (блок-схемапрограммы управляющей ЭВМ 6 представлена на фиг,5) начинается с ввода установленных конечных Оь с пульта ЭВМ (блок 8).Одновременно задается номер зоны, с которой начинается нагрев (блок 9). Следующий блок 10 осуществляет вывод частоты соответствующей зоны, номер которой равен е.В блоке 11 осуществляется ввод температуры очередной зоны, В блоке 12 определяется относительное значение введенной температуры путем деления текущей температуры зоны Ощ на установленное конечное значение И этой зоны. Блок 13 производит вычисление среднего значения температур зон для ) измерений, Для этого используется формула мять, не нужно хранить все измеренные значения и достаточно использовать для вы.- числений лишь две ячейки памяти для каждой зоны, Блок 14 производит анализ конца цикла измерений температур всех зон, При отсутствии признака конца цикла через блоки 15 и 11 вводится температура очередной зоны, При наличии признака конца цикла выполняется блок 16, где осуществляется сравнение средней относительной темпефратуры нагреваемой зоны (Эп, со средней относительной температурой каждой зоны, увеличенной на сГ - (О +о), Через блоки 17 и 11 осуществляется ввод температуры очередной зоны, В блоке 18 проверяется достижение температуры нагреваемой зоны ее конечного значения, Если установленное конечное значение температуры достигнуто, производится остановка выполнения программы (блок 19). В противном случае выполняется блок 20, в котором происходит сортировка средних за цикл значений температур зон О и выбирается минимальное значение щи О. Значение , соответствующее минимальному значению О", равно номеру зоны щ, которая нагревается следующей, В блоке 21 переменной ) присваивается значение 1, что соответствует возобновлению вычисления средних значений температур.Апробация способа проводилась в ла; бораторных условиях, Индукторы колебательных контуров нагрузок 1-3 выполнены идентичными, различные резонансные частоты контуров достигались измерением величин емкости компенсирующих конденсаторов, Инвертор 4 выполнен п 6 несимметричной схеме и рассчитан на мощность 100 кВт и выходную частоту 2400 Гц,Установленные конечные значения температур выбраны следующими: 91 = 850 С; 92 = 800 С; 6 з = 900 С Время нагрева до установленных значений температур составило 1440 С при мощности источника 30 кВт. Разность между относительными значениями температур зон в течение всего процесса нагрева не превысила величины переменной составляющей д, выбранной равной 0,003,Использование предлагаемого способа позволяет улучшить качество нагрева деталей за счет стабилизации уровня пульсаций температуры нагреваемого тела по заданной величине. В результате ограничивается появление таких нежелательных1662018 1 оявлений, как пластическая деформация, локальные разрывы, микротрещины и т.п,Формула изобретения Способ управления нагревом в многозонной индукционной установке, содержащей по меньшей мере три тепловые эоны в виде параллельных колебательных контуров, настроенных на различные резонансные частоты и подключенных к общему источнику питания с переменной выходной частотой тока, при котором контролируют температуру нагрева всех тепловых зон, определяют относительные значения этих температур и поочередно изменяют время работы источника на резонансных частотах контуров в функции значений относительных температур, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества управле ния нагревом при переменных теплофизических параметрах нагреваемого иэделия, непрерывно определяют зону с минимальным значением относительной температуры, настраивают частоту источника в 10 резонанс с колебательным контуром этойзоны и поддерживают ее до тех пор, пока значение относительной температуры этой зоны не превысит на заданную величину минимальное из значений относительных 15 температур остальных зон.1662018Составитель О. Турпак едактор Н, Тупица . Техред М.Моргенталрректор О, Кравцова Заказ 2137 Гираж 496 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина