Трехфазная индукционная нагревательная установка непрерывного действия Советский патент 1986 года по МПК H05B6/08 

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть применено в металлургии и машиностроении, где используются, многосекционные методические нагревательные установки, 1 Цель изобретения - повьшение производительности и экономия злектроэнергии в переходных режимах Пускостанов. На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - блок выбора переходного режима; на фиг.З - блок выбора симметрирующего устройства; на фиг.4 - фотоприемник; на фиг.З переключатель. Установка содержит три секции 1-3, образующие единый индуктор 4. Три ключа 5-7 служат для переключения схем симметрирования. Первьш ключ 5 имеет четыре пары контактов 8 и 9, 10и П, 12и 13 и 14 и 15. Второй ключ 6 имеет три контакта 16-18. Третий ключ 7 имеет два контакта 19 и 20. Ключи 5-7 представляют собой коммутирующий . Установка снабжена симметрирующим дросселем 22 и симметрирующей конден саторной батареей 23. Блок 24 выбора переходного режима связан с блоком 25 выбора симметрирующего устройства. Блок 24 выбора режима (фиг.2) содержит два элемента ЗИ-НЕ 25 и 26, два триггера 27 и 28 и два элемента ИЛИ-НЕ 29 и 30. Блок 25 выбора симметрирующего устройства содержит фотодатчик 31, состоящий из источника 32 света и фо топриемника 33, установленных на вхо де в первую секцию индуктора 4. Заго товка 34 подается в индуктор 4 толк телем 35 по рольгангу 36, возвращение толкателя происходит при: нажати им конечного выключателя 3 7. Толкатель 35 через передачу, на тример цепь 38, связан с зубчатыми колесам 39, на оси одного из которьга: устано лен датчик 40 перемещения, имеющий фО;рмирователь импульсов. Вьжод дат чика 40 соединен с первым входом счетчика 41 импульсов, например 4декадным двоичным счетчиком. Второй вход счетчика 41 соединен с фотодат чиком 31. Третий вход счетчика 41 является вторым входом блока 25 выб ра симметрирующего устройства. Выхо счетчика 41 импульсов соединен с де ифратором 42, снабженным блоком 43 задания. Выходы дешифратора 42 связаны с ключами 6 и 7 через переключатель 44 , (фиг.5), который содержит восемь элементов И-НЕ 45-52. Установка работает следующим образом. При включении установки оператором с пульта управления формируется сигнал на сброс в нулевое положение триггеров 27 и 28 блока 24 выбора режима и счетчика 41 блока 25 выбора симметрирующего устройства через логический элемент ИЛИ-НЕ 30 блока 24 выбора режима 24., При возникновении переходного режима, например Пуск, с пульта управления формируется сигнал о виде переходного режима в блок 25. Первая секция в этом случае подключена к фазам, сдвинутым одна относительно другой на 240 , например фазы А и С . Дпя уменьшения провалов электромагнитной мощности между секциями соседние секции подключаются на фазы, сдвинутые одна относительна другой на наименьшие углы (например первая секция А-С, вторая С-6, третья В-А, фиг.1). Сигнал с пульта управления поступает на триггер 27 через логический элемент 25 и изменяет состояние триггера 27 на единичное. С выхода О триггера 27 поступает логический О на элементы 25 и 26, тем самым блокирует поступление сигналов с пульта управления до окончания переходного режима. G второго выхода триггера 27 логическая 1 поступает на логический элемент ИЛИ-НЕ 29, с выхода которого поступает разрешающий сигнал на счетчик 41 блока 25 выбора симметрирующего устройства. Блок 25 выбора си1-{метрирующего устройства при режиме Пуск работает следующим образом. Одновременно с формированием сигт нала с пульта управления о переходном режиме оператором на входной рольганг загружается балластная заготовка. Линейное перемещение гидравлического толкателя 35 преобразовывается в последовательность импульсов при помощи цепной передачи 38, зубчатых колес 39 и датчика 40 перемещения. Разрешение счета импульсов от 40 перемещения в счетчик 41 импульсов возможно при поступлении разрешающего сигнала от фотодатчика 31, который формируется при закрытии передним торцом заготовки 34 луча источника 32 освещения на фотоприем ник 33. Передаточное число цепной пе редачи 38 подбирается при помощи зуб чатых колес 39 так, что на 1 мм пере мещения толкателя от датчика 40 пере мещения на вход 4-декадного двоичного счетчика 41 поступает один импульс. Двоичньй счетчик 41 состоит из 4-х декад: первая - миллиметры, вторая - десятки миллиметров, третья сотни миллиметров и четвертая - тысячи миллиметров. Путь, пройденный толкателем от момента разрешения и запрещения прохождения импульсов от датчика 40 перемещения фотодатчиком 31 на вход счетчика 41 импульсов, равен дпине загружаемой заготовки. При открытии луча источника 32 освещения на фотоприемник 33 формируется сигнал на запрещение счета импульсов счетчиком 41. Если на 4-декадный двоичный счетчик поступает число импульсов, равное координате первой секции, то с первого выхода дешифратора 42 формируется управляющий сигнал на силовой ключ 6 через переключатель 44. При включении силового ключа 6 его контакты подключают с нагрузкой первой секции дроссель 22 и батарею конденсаторов 23 происходит симметрирование однофазной нагрузки с трехфазной сетью. После окончания темпа нагрева про исходит дальнейшая загрузка рабочих заготовок в индуктор 4, Если первой и вторая секции индук тора заполнены частично или полностью рабочими заготовками, то с первого выхода дешифратора 42 управляющий сигнал на ключ 6 отсутствует, контакты 16 и 17 размыкаются. В тот же момент с второго выхода дешифрато ра 42 формируется сигнал на ключ 7 о переключении батареи 23 к фазам 6- С секции 12. Собранное при помощи ключа 7 симметрирующее устройство является симметрированием 3-фазной сети при 2-фазной нагрузке. Если рабочие заготовки занимают первые две секции 1 и 2 и частично ипи полностью третью секцию 3 индуктора 4, то управляющие сигналы с пер1154 него и второго выходов дешифратора 42 формируют сигнал об окончании пе- реходного режима и происходит сброс в нулевое положение триггера 27 ri счетчика 41 через логический элемент ИПИ-НЕ 30. При возникновении переходного режима Останов в индукционной методической установке оператором с пульта управления формируется сигнал в блок 24 выбора режима. В этом случае изменяет свое логическое состояние триггер 28. С прямого выхода триггера 28 формируется сигнал логического О, который поступает на логические элементы И-НЕ 25 и 26. С инверсного выхода триггера 28 формируется сигнал логической 1, который поступает на логический элемент ИЛИ-НЕ 29, который формирует сигнал о наличии переходного режима в блок 25 выбора симметрирующего устройства, на силовой ключ 5, который переключает последовательность фаз в секциях индзтстора 4 (фиг.1), секция 1 подключается к фазам А-В, секция 2 - к фазам &-С, секция 3 - к фазам С-А, и на дешифратор 42 блока 25 выбора симметрирующего устройства, который переключает выходы дешифратора на ключи 6 и 7, т.е. при останове первый выход подключается к ключу 7, а второй - к ключу 6. При загрузке оператором на входной рольганг балластной заготовки и при перемещении ее в индукционную установку при переходном режиме Останов последовательность работы датчика 40 перемещения, счетчика 41 импульсов и фотодатчика 31 блока 25. ; выбора симметрирующего устройства аналогична работе этого блока, чтси при переходном режиме Пуск. Если первая секция или первая секция и часть второй секции индуктора 4 заполнены балластной заготовкой, то в этом случае включается ключ 7 от первого выхода дешифратора 42, происходит отключение секции 1 размыкающими контактами 7 и подключение к фазам В-С конденсаторной батареи 23 замыкающими контактами 7, что соответствует симметрированию 3-фазной сети при 2-фазной нагрузке настройкой контура. При заполнении балластной заготовой полностью второй секции или полостью второй и частично третьей секции происходит размыкание ключа / и замыкание ключа.6 от соответствующих входов дешифратора 42. Силовой ключ подключает дроссель 22 к фазам 6-С, а конденсаторную батарею 23 - к фазам А-&, при этом секции 2 и 1 отключены, собранное симметрирующее устройство для 3-фазной сети соответствует однофазной нагрузке, запитывающие фазы секции 3 сдвинуты одна относительно другой на 240 , При выходе балластной заготовки из третьей секции происходит формиро вание сигнала с третьего выхода дешифратора 42 на сброс в нулевое поло жение триггера 28 и счетчика 41 через логический элемент ИЛИ-ИЕ 30, тем самым блок 24 выбора переходного режима и блок 25 выбора симметрирующего устройства подготавливаются для отработки следующего переходного ре-жима. Переключатель 44 работает следующим образом. Во время переходного режима Пуск на первый вход переключателя поступа ет логический О, который позволяет прохождение сигнала с первого выхода дещифратора 42 на первый выход переключателя 44 и с второго выхода дешифратора на второй выход переключателя 44 следующим образом. С выхода элемента И-НЕ 45 формируется логичес кая 1, которая поступает на первый вход логического элемента И-НЕ 51, также поступает логическая 1 с выхода логического элемента И-НЕ 47, тем самым разрешается прохождение формируемого сигнала с первого выхода дешифратора 42 через логические элементы 49 и 51 на первый выход переключателя.. Аналогично через логические элементы И-НЕ 50 и 52 сигнал с второго выхода дешифратора проходит на второй выход переключателя 44 (на второй вход элемента Н-НЕ 50 и первьй вход элемента И-НЕ 52 логичес кие 1 соответственно поступают с выходов 48 и 46). I ..- . При переходном режиме- Останов на первый вход переключателя поступа ет логическая Г от блока 24, которая позволяет прохождение с первого выхода дешифратора 42 на вто рой выход переключателя 44 и с второ го выхода дешифратора 42 на первый выход переключателя 44 следующим образом: с выхода логического элемента ibд И-НЕ 45 на riepBbiii вход .потическот-о элемента И-НЕ 49 поступает .iioiHnec-кий О, который запрещает прохождение формируемого сигнала с первого выхода дешифратора на первый выход переключателя 5 а с выхода логического элемента И-НЕ 49 формируется логическая 1, которая, поступая на первьш вход логическо1 о элемента И-НЕ 51, разрешает прохождение сигнала с второго выхода дешифратора 42 через логические элементы И-НЕ 46 и 5 на первый выход переключателя, аналогично разреш1ется прохождение формируемого сигнала с первого выхода дешифратора 42 через логические элементы И-НЕ 46 и 52 на второй выход переключателя 44. Переключатель выполняется на двух корпусах интегральных микросхем ЛА1. Для изготовления блоков и элементов индукционной установки могут использоваться стандартные, серийно выпускаемые датчик перемещения типа ПДФ-015 количество формируемых импульсов 300 имп/об.. ; фотодатчик типа для изготовления логических элементов и блоков используются логические интегральные микросхемы серии К511; для блока задания 43 координат декадные п.ереключатели типа ПП 10-10; в качестве батареи конденсаторов используются симметрирующие батареи типа КС 2-105-50; в качестве дросселя используется серийньш реактор типа РБА на 6 кВ. Применение предлагаемого устройства позволяет при всех переходных режимах иметь симметрированную установку, что увеличивает производительность и сниясает расход энергии. Форсмула изобретения Трехфазная индукционная нагревательная установка непрерывного действия, содержащая три секции индуктора и си метрирующее устройство в виде дросселя и конденсаторной батареи, подключенных: к трехфазной сети через контакты коммутирующего блока, отличающаяся тем, что, с целью повьшения производительности и экономии электроэнергии в перёходных режимах пуска и останова установки, она дополнительно снабжена блоком выбора переходного режима Пуск-останов, блоком выбора симметрирукицего устройства с блоком контро ля положения первой и последней заго товки в индукторе, содержащим счетчик расстояния, пройденного заготовкой через индуктор с дешифратором, снабженным блоком задания, а коммути рующий блок выполнен в виде трех клю чей, первый из которых содержит четы ре пары замыкающих и размыкающих кон тактов, второй - два замыкающих и один размьпсающий контакт, а третий замыкающий и размыкающий контакты, первый конец симметрирующего дросселя соединен с фазой С, а второй через первый замыкающий контакт второго ключа - с фазой В, к которой подключен первь1й вывод симметрирукяцей конденсаторной батареи, второй вывод которой через второй замыкающими контакт второго ключа соединен с фазой А , а через замыкающий контакт третьего ключа с фазой С, первый вывод первой по ходу нагреваемых заготовок секции индуктора соединен с фазой А непосредственно, второй ее вывод через размыкающий контакт первой пары первого ключа - с фазой С, а через последовательно соединенные замыкающий контакт первой пары первого ключа, размыкающий контакт третьего ключа и размыкающий контакт второго ключа соединен с фазой В, первый вывод второй секции индуктора через размыкающий контакт второй пары первого ключа соединен с фазой С, а через ее замыкающий контакт - с общей точкой размыкающих контактов второго и третьего ключей, с которой через размыкающи контакт третьей пары связан второй вьгеод второй секции, подключенный также к фазе С через замыкающий контакт этой пары, первый вьгоод третьей секции подключен через замыкающий контакт четвертой пары к фазе С, а через размыкающий контакт этой пары - к общей точке замыкающего контакта первой пары и размыкающе о контакта третьего ключа, второй вывод третьей секции непосредственно соединен с фазой А, первый выход блока выбора переходного режима подключен к управлякицему входу первого ключа и переключающему входу дещифратора блока выбора .симметрирующего устройства, второй выход блока выбора переходного режима соединен с разрешающим входом, третий выход с устанавливакмцим входом счетчика указанного блока, первый выход дещифратора соединен с управляющим входом второго ключа, второй его выход - с управляющим входом третьего ключа, а третий выход деиифрато-. ра подключен к управляющему входу блока выбора переходного режима.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к нагревательным установкам непрерывного действия. Целью изобретения является повьшение . производительности и экономия энергии в переходных режимах Пуск-останов. Установка содержит три секции 1-3, образующие единый индуктор (И) 4, симметрирующие элементы (дроссель 22 и конденсаторную батарею 23), коммутирующий блок 21, состоящий из ключей 5-7, блок 24 выбора переходного режима и блок 25 выбора симметрирующего устройства. При возникновении переходного режима, например, при пуске сигнал поступает на блок (Л 25. По мере заполнения секций 1-3 заготовками И 4 становится одно-, двух- или трехфазной нагрузкой сети. Блок 25 вьщает в зависимости от этого сигнала на блок 21 переключения схемы симметрирования на элементах 22 и 23. 5 ил. ff/fi оператора.

пусл

К

От

.

W

ftmoHW

I

Сброс S.ff

jfffOMVOHue переходного iiemufia im2S

йоэрешение счета K2S

2S

Q

а

KflfuS

Cfpoc g,OM2S

30

fka.l

, Ос/ном/.

HVt

sz