Индукционное нагревательное устройство Советский патент 1987 года по МПК H05B6/06 

113

Изобретение относится к электротермии и может быть применено в индукционных установках для нагрева и Термообработки изделий, особенно крупногабаритных или сложной формы.

Цель изобретения - повышение точности поддержания температуры и снижение расхода энергии.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 питания с необходимыми для компенсации реактивной мощности индуктора конденсаторными батареями, подключенный к источнику питания индуктор 2, дополнительные катушки 3, последовательно с каждой из которых включен регулятор 4 тока, датчики 5 температуры изделия, выходы которых соединены с входом блока 6 выделения мини- мального сигнала и с первыми входами блоков 7 сравнения, выход блока выпонения минимального сигнала соединен с управляющими входами регуляторов 4 В качестве датчиков 5 температуры могут быть использованы, например, термоэлектрические термометры ТПП- 0555, Блок 6 выделения минимального сигнала может быть выполнен на основ схемы амплитудного детектора блоки 7 сравнения - по схеме вычитающего устройства.

Устройство работает следующим образом,

При отклонении температуры некоторого сечения от требуемого уровня температуры изменяется состояние тиристоров, включенньк последовательно с ближайшей к данному сечению допол- нительной катушкой 3, что вызывает изменение в некоторой окрестности катушки напряженности результирующего прля, складывающегося из электромагнитных полей индуктора 2 и катушки, и последующее изменение температуры данного сечения изделия, причем процесс регулирования происходит автоматически. Пока температурное поле равномерно по длине изделия, сигналы датчиков 5 температуры равны, на выходах всех блоков 7 сравнения имеются нулевые сигналы, что соответствует закрытому состоянию тиристоров регулятора 4 тока, т.е. максимальной величи-55 ройство, содержащее подключенный к

не результирукяцего электромагнитного поля. При отклонении температурного поля от равномерного нулевой сигнал блоков сравнения будет соответство0

5

5

30

35

40 45 50 вать сечениям с минимальной температурой, и лишь в области этих сечений будет действовать максимальное электромагнитное поле. На выходах остальных блоков 7 будет сигнал, пропорциональный отклонению температуры соответствующих сечений от минимального температуры изделия. На управляющие входы соответствующих регуляторов 4 тока будут поданы отличные от нуля сигналы, величина тока соответствующих катушек изменится пропорционально отклонению температуры соответствующего сечения от минимальной температуры изделия, величина результирукяце- го электромах нитного поля в этих областях уменьшится, что приведет к выравниванию температуры по длине изделия. Кроме того, использование в качестве регуляторов тока включенных встречно-параллельно тиристоров позволяет регулировать не только силу тока, но и гармонический состав протекающего по дополнительным катушкам тока. Причем при использовании число импульсного способа управления наряду-с гармоникой частоты источника питания в кривой изменения тока катушки появляется составляющие низших частот, а при использовании фазо- импульсного способа управления - сос- З авляющие высших частот. Это означает, что появляется возможность управлять не только распределением по дли- йе индуктора напряженности суммарного электромагнитного поля, но однотц временно и распределением спектрального состава напряженности. Другими словами, становится возможным не только управлять распределением по длине изделия уровня мощности нагрева, но в некоторой степени и задавать в каждом сечении изделия свой закон затухания этой мощности от поверхности к центру изделия. Этот технический эффект может использоваться при градиентном нагреве, при нагреве тел переменного сечения и т,д,, приводя к повьш1ению качества нагрева.

Формула изобретения Индукционное нагревательное устисточнику питания индуктор,.с которым индуктивно связаны, по меньшей мере две дополнительные катушки, снабженные регуляторами тока, датчики темпе31300662 4

ратуры по числу катушек, установлен-тем, что, с целью повьшения точности ные в зоне их действия, входы каждо-поддержания температуры и снижения го из крторых подключены к первымрасхода энергии, регуляторы выполне- входам блоков сравнения, вторые входы .ны в виде двунаправленных управляе- которых соединены с выходами задатчи- jмых ключей, а задатчик - в виде блока температуры, а выходы блоков срав-ка выделения минимального сигнала, нения - с управляющими входами регу-входы которого соединены с выходами ляторов, отличающе ее ядатчиков температуры.

Изобретение относится к индукционным нагревательным устройствам. Цель - повышение точности поддержания температуры и .снижение расхода энергии. Устройство содержит индуктор 2 и электрически изолированные друг от друга дополнительные катушки 3, прследовательно с каждой из которых включен регулятор тока (РТ) 4, выполненный в виде двунаправленных управляемых ключей (напр, тиристор- ных). Пока температурное поле равномерно по длине изделия, сигналы с датчиков температуры 5 равны, а на выходах всех блоков сравнения (БС) 7 - нулевые сигналы, что соответствует закрытому состоянию тиристоров РТ 4. При отклонении температуры на выходах БС 7, соответствукяцпс зонам отклонения температуры будет поступать сигнал, пропорциональный отклонению температуры, величина результирующего электромагнитного поля в этих зонах уменьшится, что приведет к выравниванию температуры по длтгае из-, делия. Возможность изменения га1жони- ческого состава токов в РТ 4 позволяет задавать в каждом сечении изделия свой закон затухания мощности от поверхности к центру. 1 ил. (Л С