Индукционная электронагревательная плита Советский патент 1988 года по МПК H05B6/36 

cpt/tl

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вулканизационных прессах для формирования и вулканизации полимерных изделий.

Цель изобретения - повьшение равномерности нагрева рабочей поверхности плиты,

На фиг. 1 изображена индукционная электронагревательная плита, рарез; на фиг. 2 - то же, со;снятой крышкой; на фиг. 3 - график распределения температуры рабочей поверхности плиты в различных ее участках в зависимости от их расстояния от центра плиты при равномерном и неравномерном распределении мощности по длине индукционных обмотокi на фиг. 4 - график распределения температуры рабочей поверхности плиты по краям при равномерном распределении мощности по длине наружной индукционной обмотки.

Индукционная электронагревательная плита состоит из основания 1 и крышки 2, имеющих прямоугольную форму и изготовленных из ферромагнитного материала. В основании 1 выполнены повторяющие его форму концентрические пазы 3-5,.в которых уложена индукционная обмотка 6. Последняя может быть выполнена в виде отдельных нагревателей, размещенных каждый в своем пазу и подключенных к источнику тока. Количество координаты и мощность нагревателей, в том числе необходимая неравномерность выделения тепла по длине наружного нагревателя, обеспечивающие заданную равномерность температуры рабочей поверхности плиты, определяются на- основании исследований температуры рабочей поверхности плиты.

Наружный паз 5 основания 1 выполнен с изменяющимся по длине прямолинейных участков его поперечным сечением за счет увеличения ширины паза в направлении к середине этих участков. Увеличение поперечного сечения наружного паза в середине его прямолинейных участков увеличивает его периметр, что приводит к уменьшению удельного электрического сопротивления токопроводящего слоя поверхности паза и удельной мощности, выделяемой на указанных участках, и позволяет уменьшить выделени тепла на этих участках. Уменьшение

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вьзделения тепла в середине прямолинейных участков наружного паза снижает температуру рабочей поверхности плиты на этих участках и позволяет уровнять ее с температурой рабочей поверхности плиты в зоне углов, имеющей более сильное охлаждение в сравнении с остальными участками плиты.

Уменьшение температуры рабочей поверхности плиты в середине прямолинейных участков наружного паза поднимает относительную температуру не только в зоне углов плиты, но и в зонах, удаленных от углов вдоль диагоналей прямоугольника основания пЛиты. Температура поверхности плиты в этих зонах достигает требуемого уровня раньше чем на углах плиты (фиг. 3). Поэтому выполнение внутренних пазов 3 и 4 основания 1 .с неравномерным поперечным сечением их прямолинейных участков приведет к ло- . кальному перегреву рабочей поверхности плиты, т.е. к увеличению неравномерности ее нагрева. I

Плита работает следующим образом.

Рабочая поверхность плиты (крьш1- ки 2) полностью загружается изделия- , ми, например пресс-формами малой высоты. Включается нагрев плиты путем подключения ее обмотки 6 к источнику тока (не изображен). Нагрев прекращают по достижению изделиями температуры вулканизации, равной 200 С.

Неравномерность нагрева рабочей поверхности плиты определяют по отклонениям фактической температуры изделий от заданной. Сплошными линиями показана неравномерность температуры в среднем сечении плиты, пунктирными - в диагональном (фиг. 3). В случае неравномерного распределения мощности по длине наружной обмотки плиты практически не изменяется температура ее рабочей поверхности в центральной части и по краям плиты и существенно подымается температура на углах плиты (кривые 7, фиг. 3). При этом равномерность температуры рабочей поверхности плиты повьшхается в сравнении с температурой в случае одинаковой мощности обмоток (кривые 8, фиг. 3).

В средней части плиты температура не изменяется. Затем по мере приближения к углу температура постепенно уменьшается. Вблизи угла температура уменьшается более резко (фиг. 4).

Следовательно, для повышения равномерности температуры рабочей поверхности плиты мощность по длине наружной обмотки должна распределяться соответственно температурной кр1И- вой (фиг. 4), средние участки обмотки (в зоне осей симметрии плиты) должны иметь наименьшую равномерно распределенную мощность. Затем мощность должна увеличиваться постепенно и вблизи углов - более резко. Такое распределение мощности можно получить только путем изменения поперечного сечения наружного паза плиты. Неравномерность поперечного сечения наружного паза зависит.от размеров плиты, условий ее теплооб- мена с окружающей средой и требуемой равномерности температуры рабочей поверхности плиты.

Повышение равномерности температуры рабочей поверхности плиты позволяет более эффективно использовать ее площадь, повысить производительностьгии.

и снизить расход электроэнерФормула изобретения

Индукционная электронагревательная плита, содержащая выполненные из ферромагнитного материала прямоугольные крьшку и прилегающее к ней основание с повторяющими его форму концентрическими пазами, в которых уложена индукционная обмотка, отличающаяся тем, что, с целью повьщ1ения равномерности нагрева рабочей поверхности плиты, поперечное сечение прямолинейных участков наружного паза выполнено переменным, увеличивающимся от углов плиты.

Изобретение относится к области электротехники и может быть ис,пользовано в вулканизационных прессах для формирования и вулканизации полимерных изделий. Цель изобретения состоит в повышении равномерности нагрева рабочей поверхности плиты. Индукционная электронагревательная плита состоит из основания 1 и крышки 2 прямоугольной формы, выполненных из ферромагнитного материала. В основании 1 выполнены концентрические пазы 3,4,5, в которых уложена индукционная обмотка 6. Наружный паз 5 выполнен с переменным по длине прямолинейных участков поперечным сечением за счет увеличения ширины паза в направлении к середине этих участков. Такое выполнение наружного паза позволяет повысить равномерность нагрева рабочей поверхности плиты за счет уменьшения температуры этой поверхности в средней зоне прямолинейных участков наружного паза и выравнивания ее с температурой рабочей поверхности в зоне углов плиты, имеющей более сильное охлаждение. 4 ил. со со 4 4;i ОО ff 7

uz.l

ОO,Z50,500,75Т,00

O/Ttffocif/nejtAMoe.pocc/rKr fftfe o/r tfe /fr/xr ffAwm/ ft/t fp{/i3

0soJOOfso

Расстоянае .ofTi uo/ гглшггб/,/ :

фиг.

гоо