ИНДУКЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2005 года по МПК H05B6/10 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при термообработке изделий.

Известна индукционная установка для термообработки железобетона по а.с. №1399895 (опубл. 30.05.88), содержащая индуктор из трех токопроводов, каждый из которых подключен началом к различным фазам трехфазной сети, причем концы токопроводов индуктора, выполненного в виде трехжильного кабеля, соединены с фазами, сдвинутыми на 120° относительно фаз подключения их начал через введенные ключи в виде пары встречно-параллельных тиристоров.

Недостатком данной установки является сложность схемы и конструкции, установка ненадежна в работе.

Известна индукционная установка для термообработки железобетона по а.с. №1451877 (опубл. 15.01.89), содержащая многопроводный индуктор, подключенный к клеммам для соединения с трехфазной сетью через ключи, выполненные на управляемых вентилях, при выполнении индуктора двухпроводным, в установку введен управляемый трехфазный мостовой выпрямитель, анод которого через первый включенный в проводящем направлении вентиль соединен с началом первого провода индуктора, а второй - с концом второго провода и через встречно включенный третий вентиль с нулевым проводом сети, конец первого провода соединен с катодом моста и началом второго провода непосредственно, а с нулевым проводом сети через четвертый вентиль, включенный в проводящем направлении.

При работе данной установки нет равномерной загрузки фаз питающей сети, неполный коэффициент загрузки фаз, установка ненадежна в работе.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения симметрирования загрузки фаз питающей сети и стабилизации мощности нагрузки.

Для достижения указанного технического результата индукционная установка для термообработки изделий, содержащая блок электронных ключей, блок управления электронными ключами, дополнительно содержит 3-х фазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме “зигзаг”, выход которого подключен к электронным ключам, включенным в одной проводимости, причем, один из 2-х ключей каждой обмотки подсоединен к концам первичной обмотки однофазного трансформатора, а средняя точка которого подсоединена на среднюю точку вторичной обмотки 3-х фазного трансформатора, через дроссель, причем, магнитный поток, протекающий по обмоткам магнитопровода замыкается через нагреваемое изделие.

Отличительными признаками предлагаемой индукционной установки от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, является то, что она дополнительно содержит 3-х фазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме “зигзаг”, выход которого подключен к электронным ключам, включенным в одной проводимости, причем один из 2-х ключей каждой обмотки подсоединен к концам первичной обмотки однофазного трансформатора, а средняя точка которого подсоединена на среднюю точку вторичной обмотки 3-х фазного трансформатора через дроссель, причем магнитный поток, протекающий по обмоткам магнитопровода, замыкается через нагреваемое изделие.

Благодаря наличию этих признаков повышается симметрирование загрузки фаз питающей сети и стабилизируется мощность нагрузки.

Предлагаемая индукционная установка иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, 2.

На фиг.1 приведена схема предлагаемой индукционной установки.

На фиг.2 - кривые мгновенных значений тока, на графике α - мгновенные значения тока 3-х фазной сети, на графике β, γ, δ - мгновенные значения тока в каждой из 3-х фаз, на графике ∈ - мгновенные результирующие значения тока на первичной обмотке однофазного трансформатора.

Индукционная установка содержит 3-х фазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме “зигзаг”, т.е. вторичные обмотки трансформатора содержат 6 одинаковых катушек по 2 на каждом ярме трансформатора. Начала обмоток катушек l1, l3, l5 соединены в общую точку и подключены к одному из концов дросселя Др. Начала катушек l2, l4, l6 соответственно подключены к концам катушек l1, l3, l5, а концы катушек l2, l4, l6 подключены соответственно к анодам тиристоров Т1-Т6 блока электронных ключей, катоды тиристоров Т1, Т3, Т5 соединены в одну точку, а катоды тиристоров Т2, Т4, Т6 соединены в другую точку, между двумя этими точками включен конденсатор С, а также первичная обмотка обмотка магнитопровода, состоящая из двух обмоток L1 и L2, соединенных последовательно, и точка соединения обмоток магнитопровода L1 и L2 между собой подключена к дросселю Др. Магнитный поток, создаваемый протеканием тока по обмоткам магнитопровода L1 и L2, замыкается через нагреваемое изделие - бандаж.

Установка работает следующим образом.

Напряжение, снимаемое с точки 3 (фиг.1), подается на тиристор Т1, который включается, и ток протекает по обмотке L1, создавая магнитный поток Ф1, после выключения тиристора Т1 включается тиристор Т4 (фиг.2, график γ), т.к. на него подается напряжение с обмотки 3-х фазного трансформатора, и ток протекает по обмотке L2, создавая магнитный поток Ф2 противоположного направления, чем Ф1. При переходе тока через нулевое значение (фиг.2, график γ, точка 6) включается тиристор Т5 (фиг.2, график γ, точка 8), создавая магнитный поток Ф1, тиристор Т5 выключается (фиг.2, график γ, точка 9) и вновь включается тиристор Т2 (фиг.2, график γ, точка 11), создавая поток Ф2, включая в определенной последовательности тиристоры Т1-Т6 с интервалом 240°, в каждой обмотке магнитопровода L1 или L2 создается магнитный поток Ф1 или Ф2. Управление тиристорами Т1-Т6 осуществляется блоком управления электронными ключами, вход которого подключен к концам катушек l2, l4, l6 и к общей точке начала обмоток l1, l3, l5 - точке 1. Выход блока управления (БУ) подключен к блоку электронных ключей Т1-Т6 соответственно. На первичной обмотке однофазного трансформатора протекает результирующий ток (график ∈), т.о. происходит преобразование 3-х фазного напряжения в однофазное, преобразование частоты сети из 50 Гц в 75 Гц и эффективный нагрев бандажей.

Использование данной схемы для термообработки изделий дает равномерный нагрев изделия, в связи с тем что получена частота тока 75 Гц, т.е. близкая к промышленной, т.е. повышается эффективность нагрева изделий. Индукционная установка позволяет обеспечить высокие энергетические показатели по сравнению с существующими схемами питания, практически идеальное симметрирование нагрузки питающей 3-х фазной сети. Обеспечивается стабилизация технологического режима нагрева.

Использование: при термообработке изделий. Технический результат заключается в повышении симметрирования загрузки фаз питающей сети стабилизации мощности нагрузки. Индукционная установка для термообработки изделий содержит блок электронных ключей, блок управления электронными ключами дополнительно содержит 3-х фазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме "зигзаг", выход которого подключен к электронным ключам, включенным в одной проводимости, причем один из 2-х ключей каждой обмотки подсоединен к концам первичной обмотки однофазного трансформатора, средняя точка которого подсоединена на среднюю точку вторичной обмотки 3-х фазного трансформатора через дроссель, причем магнитный поток, протекающий по отмоткам магнитопровода, замыкается через нагреваемое изделие. 2 ил.

Индукционная установка для термообработки изделий, содержащая блок электронных ключей, блок управления электронными ключами и аналоговое устройство, отличающееся тем, что дополнительно содержит 3-фазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме "зигзаг", выход которого подключен к электронным ключам, включенным в одной проводимости, причем один из 2-х ключей каждой обмотки подсоединен к концам первичной обмотки однофазного трансформатора, средняя точка которого подсоединена на среднюю точку вторичной обмотки 3-фазного трансформатора, через дроссель, причем магнитный поток, протекающий по обмоткам магнитопровода, замыкается через нагреваемое изделие.