Устройство для электромагнитного литья полого слитка Советский патент 1986 года по МПК B22D11/01 B22D11/16 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к непрерывной разливке металлов, и может быть использовано для электромагнитного литья полых, слитков.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - блок-схема уст ройства; на фиг.З - блок-схема блока регулирования и стабилизации.

На столе литейной машины с помощью опорных винтов концентрично, установлены внешний одновитковый индуктор 1 и внутренний одиновитковый индуктор 2 для формирования соответственно внешней и внутренней поверхностей полого слитка 3. Индуктор жестко укреплен в корпусе кольцево-.

го охладителя 4, а индуктор 2 - внут

.ри полости стержневого охладите пя 5.

На корпусе охладителя 4 концентрично смонтирован электромагнитный экран 6,. а в корпусе охладителя 5 - электромагнитный экран 7. Охладители 4 и 5 снабжены отверстиями для подачи охлаждающей среды на наружную и внутреннюю поверхности слитка 3 и жестко связаны друг с другом посредством скобы (не показана.). Высота наружного индуктора 1 в раза превьппает высоту внутреннего индуктора 2. Индукторы 1 и 2 соединены последовательно и питаются от трансформатора 8, который имеет первичную обмотку 9 и вторичную обм(5тку 10 Первичная обмотка 9 трансформатора 8 подключена параллельно регулируемому источнику 11 питания, а к вторичной обмотке 10 подключены последовательно соединенные индукторы 1 и 2.

Тиристорный мостик 12, состоящий из встречно-параллельно соединеннБгх тиристоров 13 и 14, соединен параллельно с входом индуктора 2. Управляющие электроды тиристоров 13 и 14 связаны с блоком 15 регулирования и стабилизации напряжения внутреннего индуктора, а сам блок имеет три входа 16, 17 и 18 и выход 19, На вход 16 подключен задатчик 20 напряжения внутреннего индуктора 2, на вход 17напряжение обратной связи, снимаемое с внутреннего индуктора 2, на вход 18 синхронизирующее напряжение, снимаемое с вторичной обмотки 10 трансформатора 8. Выход 19 блока 15

подключен к управляющим электродам тиристоров 13 и 14, Блок 15 регулирования и стабилизации напряжения внутреннего индуктора содержит систему 21 импульсно-фазового управления, .состоящую из формирователя импульсов, генератора пилообразного напряжения и блока сравнения (не показаны) , блок 22 обратной связи,

состоящий из выпрямителя и фильтра (не показаны), и полупроводниковый усилитель 23 постоянного тока.

Блок 24 обратной связи внешнего индуктора 1 подключен входом непос5 редственного к внешнему индуктору 1, а выходом соединен с первым входом блока 25 сравнения. Блок 24 обратной связи содержит выпрямитель и фильтр (не показаны). На второй вход блока

0 25 сравнения подключен задатчик 26 напряжения внешнего индуктора 1. Выход блока 25 сравнения соединен с - входом источника 11 питания. С этого входа осуществляется регулирование выходного напряжения источника 11 питания.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом литья на индукторы

Iи 2 подают напряжение повышенной частоты от регулируемого источника

I1питания через понижающий трансформатор 8. Необходимое напряжение на внешнем индукторе 1 устанавливается задатчиком 26 напряжения. При отклонении напряжения на внешнем индукторе 1 от заданного соответственно изменяется выходной сигнал блока 25 сравнения, соответственно изменяется напряжение источника 1I питания , поддерживая напряжение на внешнем индукторе 1 заданным. Напряжение, подаваемое на внутренний индуктор 2, устанавливается задатчиком 20 напряжения. Сигнал постоянного напряжения задатчика 20 напряжения , подаваемый на первый вход усилителя 23 постоянного тока, алгебраически суммируется с сигналом обратной связи, подаваемым через вы прямитель и фильтр блока 22 обратной связи с входа внутреннего индуктора 2. Усиленный сигнал постоянного на5 пряжения подается на вход системы 21 импульсно-фазового управления, которая синхронизирована с частотой источника 11 питания через трансфор матор 8. С выхода 19 системы 21 импульсно-фазового управления импульс управления подаются на встречно-параллельно соединенные тиристоры 13 и 14, обеспечивая необходимый угол открывания тиристоров. При отклонении напряжения внутреннего индуктор 2 в ту или иную сторону соответственно изменяется выходное напряжени усилителя 23 постоянного тока, кото рое через систему 21 импульсно-фазо вого управления соответственно изме няет угол открывания тиристоров 13 и 14, поддерживая напряжение внутреннего индуктора 2 постоянным. Поскольку высота внешнего индуктора 1 выбирается в 1,2-3,0 раза большей высоты внутреннего индуктор 2, в зависимости от соотношения диаметров отливаемого полого слитка, тиристорный мостик 12 предназначен в основном для стабилизахщи и неглу бокого регулирования напряжения вну реннего индуктора 2. Ток, протекающий через тиристорньш мостик 12, мо жет составлять лишь 0,1-0,4 максимального тока внутреннего индуктора 2 При токе через тиристорный мостик 12 менее, чем 0,1 максимального тока внутреннего индуктора 2, может не обеспечиться стабилизация напряжения на внутреннем индукторе 2. Про пускать через тиристорный мостик 12 ток более, чем 0,4 максимального тока внутреннего индуктора 2, нецелесообразно, поскольку напряженность электромагнитного поля, создаваемая внутренним индуктором, ступенчато регулируется выбором его высоты в зависимости от соотношения диаметров отливаемого слитка. Кроме того, увеличение тока через тиристорный мостик приводит к увеличению его габаритов и удорожанию. Таким образоМа устройство позволяет независимо регулировать и стабилизировать напряжения внешнего и (внутреннего индукторов, что позволяет получать отливаемые слитки с боль той степенью точности размеров поперечного сечения при высоком качестве формируемой поверхности слитка. .Выполнение устройства с соотношением высот индукторов 1,2-3,0, без дополнительного понижающего трансформатора, с уменьшенным количеством силовых выводов индукторов благодаря последовательному соединению с тиристорным мостиком, рассчитанным на 0,10,4 максимального тока индуктора позволяет упростить его конструкцию. Формула изобретения Устройство для электромагнитного литья полого слитка, содержащее внешний и внутренний индукторы, охладители, электромагнитные экраны, источник питания, задатчик напряжения, блок регулирования и стабилизации напряжения внутреннего индуктора, тиристорный мостик и трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом источника питания, а задатчик напряжения соединен с входом блока регулирования и стабилизации напряжения внутреннего индуктора, выход которого соединен с тиристорным мостиком, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно снабжено вторым задатчиком напряжения, блоком сравнения и блоком обратной связи, причем тиристорный мостик подсоединен параллельно входу внутреннего индуктора, соединенного последовательно с Внешним индуктором и второму входу блока регулирования и стабилизации напряжения внутреннего индуктора, вторичная обмотка трансформатора подсоединена параллельно обоим индукторам, третьему входу блока регулирования и стабилизации напряжения внутреннего индуктора и входу блока обратной связи, выход которого соединен с входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго задатчика напряжения, а выход блока сравнения соединен с управляющим входом источника питания.

фиг. 7

У5

г/

(Риг.5