Трехфазная индукционная нагревательная установка непрерывного действия Советский патент 1988 года по МПК H05B6/08 

11410285

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть применено в металлургии и машиностроении, где используются многосекционные методические нагревательные установки.

Цель изобретения - повьшение производительности установки и качества нагрева в режимах JQ танов.

На фиг.1 представлена блок-схема установки; на фиг.2 - блок выбора переходного режима; на фиг.З и 4 - блок

выбора симметрирующего устройства;на 5 ЩИ блока выбора режима 18, блока вы20

25

30

35

фиг.5 и 6 соответственно блок выбора задания и блоки задания и памяти координаты включения числа секций блока выбора задания;на фиг.7 и 8 соответственно блок контроля координаты включения числа секций и блок разре- решения подключения числа секций; на фиг.9 - координаты задания подключения числа секций при Пуске и Ос- танове.

I Установка содержит секции, например, 1-3, составляющие единый индуктор А, силовые ключи 5-7 для подключения секций к напряжению сети; ключ 8 с контактами 8.1-8.8 для подключения последовательности фаз к секциям индуктора 4; ключ 9 с контактом 9.1 для подключения симметрирующей конденсаторной батареи 10 к фазам А и В при однофазной нагрузке; ключ 11 с контактами 11.1-11.3 для подключения секции 2 к фазам В и С и отключения контурной конденсаторной бата- |реи секции 2 при однофазной нагрузке соответственно при Пуске, если координата переднего торца балластной i заготовки в нагревателе 4 не превышает заданной координаты включения чис- ла секций - К1, при Останове - ее- :ли координата переднего торца балластной заготовки превышает заданную координату включения числа секций К2 ;,, ключ 12 с контактами 12.1-12.5 для подключения последовательно соединенных секций 2 и 3 к фазам В-С и отключения контурных конденсаторных бата- 50 рей 13 и 14 соответственно для секций 2 и 3 при однофаСзной нагрузке во время переходного режима Пуск, если координата переднего торца балластной заготовки в нагревателе превыша- 55 ВТ заданную координату включения числа секций - К1; ключ 15 с контактами 15.1-15.5 для подключения последовательно соединенных секций 1 и 2

40

45

бора симметрирующего устройства 19 и блока разрешения подключения числа секций 20.

Задание координат подключения числа секций при однофазной нагрузке соответственно для переходного режима Пуск и Останов осуществляется блоком выбора задания 21, а сравнение текущей координаты переднего торца балластной заготовки с заданной координатой осуществляется при помощи блока контроля координаты включения числа секций 22.

Влок выбора переходного ре:кима 18 состоит из двух само- и взаимоблокировок, выполненных на логических элементах И-НЕ 23 и 24, входы ка:едого из которых соединены с прямыми выходами Q триггеров Пуск 25 и Останов 26, а выход И-НЕ 23 соединен со входом триггера 25, выход И-НЕ 24 соединен со входом триггера 26. Инверсные выходы Q триггеров 25 и 26 соединены со входами логического элемента ИЛИ- НЕ 27, выход которого подсоединен ко второму входу блока выборй си1 1метри- рующего устройства 19. Кроме того, инверсный выход Q триггера 26 соединен с силовым ключом 8, первым входом блока выбора симметрирующего устройства 19 и со вторыми вх6да1 га блоков выбора задания 21, контроля 22, разрешения подключения числа секций 20, а инверсный выход Q триггера 25 соединен с первыми входами блоков выбора задания 21, контроля 22 и разрешения подключения числа секций 20. Сброс триггеров 25 и 26 в нулевое состояние осуществляется элементом ИЛИ-НЕ 28, а также выход элемента ЙЛИ-НЕ 28 соединен с третьим входом блока выбора симметрирующего устройства 18 и четвертым входом блока выбора задания 21.

к фазам В-С и отключения контурных конденсаторных батарей 13 и 16 соответственно от секций 2 и 1 при однофазной нагрузке во время переходного режима Останов, если координата переднего торца балластной заготовки Б нагревателе не превьшает заданную координату включения числа секций - К2,

Силовые ключи 8, 9, 11, 12, 15 образуют блок силовых ключей 17.

Управление силовыми ключами

, 9, 11, 12, 15 осуществляется при помо0

5

0

5

0 5

0

5

бора симметрирующего устройства 19 и блока разрешения подключения числа секций 20.

Задание координат подключения числа секций при однофазной нагрузке соответственно для переходного режима Пуск и Останов осуществляется блоком выбора задания 21, а сравнение текущей координаты переднего торца балластной заготовки с заданной координатой осуществляется при помощи блока контроля координаты включения числа секций 22.

Влок выбора переходного ре:кима 18 состоит из двух само- и взаимоблокировок, выполненных на логических элементах И-НЕ 23 и 24, входы ка:едого из которых соединены с прямыми выходами Q триггеров Пуск 25 и Останов 26, а выход И-НЕ 23 соединен со входом триггера 25, выход И-НЕ 24 соединен со входом триггера 26. Инверсные выходы Q триггеров 25 и 26 соединены со входами логического элемента ИЛИ- НЕ 27, выход которого подсоединен ко второму входу блока выборй си1 1метри- рующего устройства 19. Кроме того, инверсный выход Q триггера 26 соединен с силовым ключом 8, первым входом блока выбора симметрирующего устройства 19 и со вторыми вх6да1 га блоков выбора задания 21, контроля 22, разрешения подключения числа секций 20, а инверсный выход Q триггера 25 соединен с первыми входами блоков выбора задания 21, контроля 22 и разрешения подключения числа секций 20. Сброс триггеров 25 и 26 в нулевое состояние осуществляется элементом ИЛИ-НЕ 28, а также выход элемента ЙЛИ-НЕ 28 соединен с третьим входом . блока выбора симметрирующего устройства 18 и четвертым входом блока выбора задания 21.

Блок выбора симметрирующего устройства 19 содержит фотодатчик 29, состоящий из источника света 30 и фотоприемника 31, установленных на входе в первую секцию индуктора 4. Заготовка 32 подается в индуктор 4 толкателем 33 по рольгангу 34, возвращение толкателя 33 происходит при нажатии им конечного выключателя 35. Толкатель 33 через передачу, например цепь 36, связан с зубчатыми колесами 37, на оси одного из которых установлен датчик перемещения 38, имеющий формирователь импульсов. Выход датчика 38 соединен с первым входом счетчика импульсов 39, например четырехдекадным двоичным счетчиком. Второй вход счетчика 39 соединен с фотодатчиком 29. Третий и четвертый вход счетчика 39 являются соответственно вторым и третьим входами блока выбора симметрирующего устройства 19 Выход счетчика импульсов 39 соединен с первым входом блока определения местоположения заготовки 40 и с третьим входом блока контроля 22.

Блок определения местоположения заготовок 40 состоит из задатчика координат 41, дешифратора 42 и блока переключения входов 43. Первый вход дещифратора 42 является первым входом блока определения местоположения за-/ готовки 40, а вторые входы дешифратора 42 соединены с выходами блока задания координат 41.

Первые два выхода дешифратора 42 соединены соответственно с первыми двумя входами блока переключения входов 43, третий вход которого являет- ся первым входом блока выбора симмет- рирукяцего устройства 19. Третий выход дешифратора является третьим выходом блока выбора симметрирукяцего устройства 19, второй выход которого является выходом блока переключателя входов 43.

Блок выбора задания 21 состоит из блока задания 44, двух блоков памяти координаты включения числа секций, например четырехдекадных двоичных счетчиков, соответственно для переходного режима Пуск 45 и Останов 46, трех логических злементов И-НЕ 47-49. Первый и второй входы блока выбора задания 21 являются первыми входами И-НЕ 47 и 48. Первьй и второй выходы блока задания 44 соединены с первыми входами

0

0 5

0

соответственно блоков памяти координаты включения 45 и 46, вторые входы которых являются третьим входом блока выбора задания 21. Четвертый вход блока выбора задания 21 является третьим входом блоков памяти координаты включения 45 и 46. Выходы блоков памяти координаты включения 45 и 46 соединены соответственно со вторыми входами логических блоков И-НЕ 47 и 48. Выходы И-НЕ 47 и 48 соединены соответственно с первым и вторым входами И-НЕ 49, вькод которого 5 является выходом блока выбора задания 21.

Блок задания 44 блока выбора задания 21 состоит из блока переключателей 50, например типа ПХ-10, двух кнопок 51 и 52, используемых для записи координаты включения секций соответственно для переходных режимов Пуск и Останов и двух логических элементов И-НЕ 53 и 54.

Первьй выход блока задания, например для переходного режима Пуск соединен с первым входом логического элемента И-НЕ 53, второй вход которого соединен с кнопкой 51.

Блок памяти координаты включения, например, для переходного режима

Пуск 45 состоит из четырехдекад- ного двоичного счетчика 55 элемента

И-НЕ 56. Первый и третий входы блока памяти координаты включения, например, 45 являются соответственно первым и вторым входами четырехдекадно- го двоичного счетчика 55. Второй вход блока памяти координаты в ключения,на0

5

пример, 45 является первым входом логического элемента И-НЕ 56, второй вход которого является выходом четы - рехдекадного двоичного счетчика 55. Выход И-НЕ 56 является выходом блока координаты включения 45.

Блок контроля 22 состоит из блока переключения входов 57 и блока сравнения 58.

Первые четыре входа блока контроля 22 соответственно соединены с первого по четвертый вход блока переключения входов 57. Блок переключения входов 57 состоит из шести логических элементов И-НЕ 59-64. Первые входы И-НЕ 59 и 60 являются третьим входом блока контроля 22, а вторые входы И-НЕ 59 и 61 являются первым входом блока контроля 22. Вторые входы И-НЕ 60 и 62 являются вторым входом блока

ijcoHTpojiH 22, четвертый вход которого является первым входом соответственно И-ИЕ 61 и 62. Выходы И-НЕ 59 и 62 соединены соответственно с первым и вторым входом И-НЕ 63, выход которого является первым выходом блока переключения входов 57.

Выходы И-НЕ 60 и 61 соединены со- (Ьтветственно с первым и вторым входа ми И-НЕ 6/, выход которого является пторым выходом блока переключения вх ;iOB 57, Первый и второй выходы блока ереключения входов 57 соединены со- (Ьтветственно с первым и вторым вхо- ;;ами блока сравнения 58, выход которого является выходом блока контро- 4я 22.

Блок разрешения подключения числа секций 20 состоит из четырех элемен- ов И 65-68, элемент И-НЕ 69 и эле- ента ИЛИ 70. Первые входы И 65, 7 являются первым входом блока раз- ешения подключения числа секций 20, торой вход которого является первы- ми входами И 66 и 68. Третьи входы 5-68 являются четвертым входом бло- а разрешения подключения числа сек- ий 20, третий вход которого соеди- ен с входом И-НЕ 69 и с вторыми вхо ами И 67 и 68. Выход И-НЕ 69 соединен с вторыми входами И 66 и 65. Бы- оды И 65 и 66 соединены соответст- енно с первым и вторым входами И-Н О, выход которого является первым

ыходом блока разрешения подключения исла секций 20. Выходы И 67 и 68 яв- яются соответственно вторым и тре- ьим выходом блока разрешения подклю- ения числа секций 20. Входы блоков 8-22 обозначены вх., а выходы - вых. с соответствующими индексами.

Устройство работает следующим об- IjjasoM.

При включении установки оператором 4 пульта управления или по окончании Переходного режима с последнего выхо Да дешифратора 42 блока выбора сим- eтpиpyющeгo устройства 19 через ло- д ический элемент ИЛИ-НЕ 28 блока вы- eiopa режима 18 формируется сигнал на 4брос в нулевое положение триггеров , 26 блока выбора режима 28, счет- 39 блока выбора симметрирующего л стройства 19 и блоков памяти коор- Динат включения числа сек1Д1й 45 и 4б блока выбора задания 21.

По окончании сброса в нулевое со- с тояние с прямых выходов триггеров

п 5 „

5

0

5 g g

25и 26 на логические элементы И-НЕ 23, 24 поступает логическая единица, а с инверсных выходов Q на логический элемент ИЛИ-НЕ 27 - логические нули, кроме того, логические нули

с инверсных выходов Q триггеров 25 и ,

26запрещают прохождение информации с блоков памяти координаты включения числа секций 45 и 46 через И-НЕ 47

и 48 на выход блока выбора задания 21 и через блок разрешения подключения числа секций 20 запрещают включение силовых ключей 11, 13 и 15 независимо от поступающей информации на третий и четвертый выходы блока.

С выхода элемента ИЛИ-НЕ 27 в блок выбора симметрирующего устройства 19 поступает логическая единица, ко торая запрещает прохождение импульсов с датчика перемещения 38 при разрешаклцем сигнале от фотодатчика 29, т.е. при загрузке заготовки в индуктор.

При возникновении переходного режима, например, Пуск с пульта управления формируется следукщая информация: задается координата включения числа секций К1 при помощи блока переключателей 50 и нажатием кнопки 51 через блок логики 53 проводится запись информации К1 в блок памяти координаты включения числа секций переходного режима Пуск 45. Координата включения числа секций К1 рассчитывается исходя из индуктивного сопротивления секции индуктора и подогрева балластной заготовки. Координата К1 зависит от марки сплава загружаемой балластной заготовки, параметров секции и длины заполнения сек- дии балластной заготовкой.

Кроме того, формируется сигнал о виде переходного режима в блок выбора переходного режима 18. При переходном режиме Пуск первая секция подключается к фазам, сдвинутым относительно друг друга на 240°, например фазы А и С. Для уменьшения провалов электромагнитной мощности между секциями соседние секции подключаются на фазы, сдвинутые относительно друг друга на наименьшие углы. Например: 1 секция А-С, вторая С-В, третья В-А (ключ 8 подключается только при переходном режиме Останов).

Импульс с пульта управления поступает на триггер 25 блока выбора режима 18 через логический элемент 23 и изменяет состояние триггера 25 в

единичное. С выхода Q триггера 25 на элементы 23 и 24 поступает логический нуль, тем самым блокируя поступление сигналов с пульта управления до окончания переходного режима. Со второго выхода CF триггера 25 формируется логическая единица, которая поступает на логический элемент ИЛИ-НЕ 27, с выхода которого фо1 мируется разреша- кяций сигнал на считывание импульсов счетчиком 39 блока выбора симметрирующего устройства 19; на первый вход логического блока И-НЕ 47 блока выбора задания 21, тем самым подготавлива прохождение информации с блока памяти координаты включения 45 при Пуске на выход блока выбора задания 21;.на первый вход блока переключения входов 57 блока контроля 22, тем самым подготавливая прохождение информации с выхода счетчика 39 блока выбора симметрирующего устройства 19 через логические блоки И-НЕ 59 и 63 на первый вход блока сравнения 58 и из бло- ка памяти координаты включения 45 блока выбора задания 18 на второй вход блока сравнения 58 через И-НЕ 61 и 64, при этом на выходе блока сравнения 58 формируется следующая Информация ЧФИГ.9): если ИНФ СЧ.39 К1, то на выходе О, если ИНФ СЧ.39 К1, то на выходе Г ;на первый вход блока разрешения подключения числа секций 20, тем самым подготавливая включение ключей 11 и t2 через И 65, 70 или 67, в зависимости от информации, формируемой блоком сравнения 58 блока контроля 22 и первым выходом блока выбора симметрирующего устройства 19.

Одновременно с формированием сигнала с пульта управления о переход- ном режиме оператором на входной рольганг загружается балластная заготовка. Линейное перемещение гидравлического толкателя 33 преобразовыва- е.тся в последовательность импульсов |П1Ж помощи цепной передачи 36,зуб- чатых колес 37 и датчика перемещения 38. Разрешение счета импульсов от датчика перемещения 38 в счетчик импульсов 39 возможно при поступлении разрешающего сигнала от фотодатчика 29, который формируется при закрьггии передним торцом заготовки 32 луча источника освещения 30 на фотоприем0

0

g 5

0

5

0

5

0

5

.ник 31 .Передаточное число цепной передачи 36 подбирается при помощи зубча- тых колес 37 таким образом, чтобы на 1 мм перемещения толкателя 33 от датчика перемещения 38 на вход счетчика 39 поступал 1 импульс. Путь, пройденный толкателем 33 от момента разрешения и запрещения прохождения импульсов от датчика перемещения 38, равен длине загружаемой заготовки.При, открытии луча источника освещения 30 на фотоприемник 31 формируется сигнал на запрещение счета импульсов счетчиком 39.

Если на четырехдекадный двоичный счетчик 39 поступило число импульсов, равное или больше координаты первой секции, но меньше координаты второй секции относительно места установки фотодатчика 39,то с первого выхода дешифратора 42 блока выбора симметрирующего устройства 19 формируется управляющий сигнал в виде логической единицы, который поступает: на ключ 9j подключающий конденсаторную батарею 10 к фазе А-В; на третий вход блока выбора задания 21,и информация с блока памяти координаты включений 45, равная К1, через И-НЕ 47 и 49 поступает на четвертый вход блока контроля 22 и через И-НЕ 61 и 64 - на второй вход блока сравнения 58.

На первый вход блока сравнения 58 поступает информация со счетчика 39 блока выбора симметрирукяцего устройства 19: если ИНФ сч.39 К1, то на выходе О, если ИНФ сч.39 К1 то на выходе 1.

о

Логическая информация с блока сравнения 58 блока контроля 22 поступает на третий вход блока разрешения подключения числа секций 20; на четвертый вход блока разрешения подключения числа секций 20, тем самым разрешая вьщачу логической информации, поступающей на первые три входа блока разрешения подключения числа секций 20.

Если на третий вход блока разрешения подключения числа секций 20 поступает логический нуль от блока контроля 22, то на выходе И-НЕ 69 формируется логическая единица, которая поступает на второй вход И 65 и 66, а ,так как имеет место переходный режим Пуск, то на выходе И 65

юрмируется логическая единица, которая через ИЛИ 70 включает ключ 11. Ключ 11 отключает контурную кон- ценсаторную батарею 13, включает вто- ую секцию к фазе В-С, тем самым обе- печивая протекание тока по обмот- е секции для подогрева балластной аготовки и симметрирование трехфаз- :ой сети.

Если на третий вход блока разреше- яия подключения числа секций 20 поступает логическая единица от блока контроля 22, то на вторые входы И 65,

6 поступает логический ноль И-НЕ 69, g формацию, поступающую со счетчика 39

20

30

35

тем самым блокируя включение только одной секции в цепь фаз В-С, а на Выходе И 67 формируется сигнал на жлючение ключа 12, который отключает контурные конденсаторные батареи 3, 14 соответственно от секций 2 и

и подключает последовательно соеди- енные секции 2 и 3 к фазам В-С.

При заполнении заготовками двух и более секций при Пуске на первом выходе дешифратора 42 формируется логический ноль, который отключает предлагаемое устройство, пocfyпaя на третий вход блока выбора задания 21 и четвертый вход блока разрешения подключения числа секций 20.

При переходном режиме Останов в индукционной методической установке оператором с пульта управления формируется следующая информация: задается координата включения числа секций К2 при помощи блока переключатеI лей 50 и нажатием кнопки 52 через блок логики 54 проводится запись информации К2 в блок памяти координаты

;включения числа секций при переходном

i режиме Останов 46 (координата включения числа секций К2 рассчитывается аналогично переходному режиму Пуск); формируется сигнал о виде переходного режима, т.е. Останов в блок выбора режима 18. При этом изменяет свое логическое состояние триггер 26. С прямого выхода Q триггер 26 формируется сигнал логического нуля, который поступает на логические элементы И-НЕ 23, 24.

С инверсного выхода Q триггера 26 формируется сигнал логической единицы, который поступает на логический элемент ИЛИ-НЕ 27, который формирует сигнал о наличии переходного режима в блок выбора симметрирующего устройства 19; силовой ключ 8, который

блока выбора симметрирукяцего устройства 19 на первый вход блока сравнения 58, и информацию, поступакндую с блока памяти 46 на второй вход блока сравнения 58, при этом на выходе блока сравнения формируется: если ИНФ СЧ.39 К2, то 1, если ИНФ СЧ.39 К2, то второй вход блока разрешения подключения числа сек25 ций 20, тем самым осуществляя включение коммутирующих ключей 11 и 15, при помощи соответственно логических блоков И 66, 70 и 68, в зависимости от информации, поступающей на входы от блока контроля 22 и блока выбора симметрирующего устройства 19.

При загрузке оператором на входной рольганг балластной заготовки и при перемещении ее в индукционную установку в переходном режиме Останов последовательность работы датчика перемещения 38, счетчика 39, фотодатчика 29 и блока определения местоположения заготовки 40 блока выбора симметрирующего устройства 19, блоков выбора задания 21, блока контроля 22, блока разрешения подключения числа секций 20 аналогична работе этих блоков в переходном режиме Пуск.

При заполнении балластной заготовкой полностью второй секции или полностью второй и частично третьей секций, что соответствует однофазной нагрузке на выходе блока переключателей входов 43 блока выбора симметрирующего устройства 19 форми;руется логическая единица, при помощи которой включается ключ 9, тем самым подключая конденсаторную батарею 10 к

55 фазам Л-В; в блоке выбора задания 21 информацию К2 из блока памяти 46 через логические блоки И-НЕ 8 и 49 выводят на четвертый вход блока кон40

45

реключает последовательность фаз в секциях индуктора 4, секция под- ключа:ется к фазам А-В, секция 2 - к фазам В-С, секция 3 - к фазам С-А (фиг.1); блок переключателей входов 43, тем самым переключая выходы де-й шифратора 42 для включения силового ключа 9; второй вход блока выЕзора задания 21,который подготавливает перепись координаты включения числа сек- ций при переходном режиме Останов К2 -из блока памяти 46; второй вход блока контроля 22, который подключает ин0

0

5

блока выбора симметрирукяцего устройства 19 на первый вход блока сравнения 58, и информацию, поступакндую с блока памяти 46 на второй вход блока сравнения 58, при этом на выходе блока сравнения формируется: если ИНФ СЧ.39 К2, то 1, если ИНФ СЧ.39 К2, то второй вход блока разрешения подключения числа сек5 ций 20, тем самым осуществляя включение коммутирующих ключей 11 и 15, при помощи соответственно логических блоков И 66, 70 и 68, в зависимости от информации, поступающей на входы от блока контроля 22 и блока выбора симметрирующего устройства 19.

При загрузке оператором на входной рольганг балластной заготовки и при перемещении ее в индукционную установку в переходном режиме Останов последовательность работы датчика перемещения 38, счетчика 39, фотодатчика 29 и блока определения местоположения заготовки 40 блока выбора симметрирующего устройства 19, блоков выбора задания 21, блока контроля 22, блока разрешения подключения числа секций 20 аналогична работе этих блоков в переходном режиме Пуск.

При заполнении балластной заготовкой полностью второй секции или полностью второй и частично третьей секций, что соответствует однофазной нагрузке на выходе блока переключателей входов 43 блока выбора симметрирующего устройства 19 форми;руется логическая единица, при помощи которой включается ключ 9, тем самым подключая конденсаторную батарею 10 к

5 фазам Л-В; в блоке выбора задания 21 информацию К2 из блока памяти 46 через логические блоки И-НЕ 8 и 49 выводят на четвертый вход блока кон0

5

nJ4

троля 22, при этом информации, получаемые со счетчика 39 блока выбора симметрирующего устройства 19 и от блока выбора задания 21, сравниваются в блоке сравнения 58: если ИНФ СЧ.39 К2, то на выходе 1, если

ИНФ сч,39 « К2, то на выходе в блоке разрешения подключения числа секций 20 подготавливаются к работе И 66 и 68, на выходе которых формируется логическая информация в зависимости от сигналов, поступающих от блока контроля 22.

Если на третий вход блока разрешения подключения числа секций 20 поступает логический ноль от блока контроля 22, то на выходе И-НЕ 69 формируется логическая единица, которая поступает на второй вход И 65 и 66, а так как имеет место переходный режим Останов, то на выходе И 66 формируется логическая единица, которая через ИЛИ 70 включает силовой ключ 12 (далее работа устройства аналогична работе при переходном режиме Пуск).

Если на третий вход блока разрешения подключения числа секций 20 поступает логическая единица от блока контроля 22, то на вторые входы логических блоков И 65, 66 поступает логический ноль, тем самым блокируется включение только одной секции в цепь фаз В-С, а на выходе логического блока И 68 формируется сигнал на включение силового ключа 15, который отключает контурные конденсаторные батареи 13 и 16 соответственно от секций 2 и 1 и подключает последовательно соединенные секции 2 и 1 к фазам В-С.

Практическая реализация описанной трехфазной индукционной установки была проведена на печи ИН-380 мощно- стью 600 кВА, общей длиной 3150 мм.

Печь разделена на 3 секции,длина каждой 910 мм.

Длина загружаемых заготовок 30 мм, длина балластной заготовки 30 мм, сплав АКТ 6.

Контроль за работой индукционной становки осуществлялся при помощи ольтметров и амперметров,включенных в каждую фазу электрической сети, онтроль за перемещением балластной заготовки проводился при помощи пяиметровой рулетки, один конец ко-- орой крепился на переднем торце баластной заготовки, а второй находил8512

ся на месте установки фотодатчика. Расстояние от места установки фотодатчика до торца входной секции индуктора равнялось 240 мм.

В результате расчета координаты включения числа секций получены следующие параметры: для переходного режима Пуск - К1 1970 мм; для переходного режима Останов - К2 7590 мм.

Контроль за температурой нагрева рабочей и балластной заготовок проводился при помощи зачеканенных на

глубину 7 мм хромель-алюмелевых термопар и потенциометров типа КСП-4. Эксперименты проводились при частичном заполнении балластной заготовкой второй секции, т.е. когда рабочая

заготовка находилась в первой секции - при Пуске или в третьей секции - при Останове.

Последовательность срабатывания элементов и блоков устройства соответствовала приведенному описанию.

Эксперимент, проведенный согласно изобретению, обеспечивал более равномерный нагрев по длине рабочей заготовки. Разница температур в контрольных точках на торце рабочей заготовки, находящейся в контакте с балластной, составила при температуре нагрева 110°С для переходного режима Пуск - 18°, для Останов - 15. Температурное распределение по длине балластной заготовки обеспечивалось равномерным благодаря правильно рассчитанной координате включения числа секций. В то же время предлагаемое изобретение обеспечивало симметрирование трехфазной сети благодаря включению секции без контурной конденсаторной батареи к фазам В-С и симмет- рирукщей конденсаторной батареи - к фазам А-В. Отклонение токов в фазах составило не более 8%.

Разработанная трехфазная индукционная нагревательная установка непрерывного действия позволила обеспечи- ьзать равномерный нагрев по длине

рабочей заготовки при однофазной нагрузке сети.

Формула изобретения

1. Трехфазная индукционная нагревательная установка непрерывного действия, содержащая три секции индуктора с параллельно подключенными к ним

контурными конденсаторными батареями симметрирующую конденсаторную батарею, три ключа, первый из которых имеет четыре пары замыкающих и размыкающих контактов, второй - один замыкающий контакт и третий - два замыкающих контакта, симметрирующая конденсаторная батарея через контакт второго ключа подключена между фазами А и В, первый вывод перйой по ходу нагреваемых заготовок секции индуктора соединен с фазой А непосредственно, второй ее вывод через замыкающий контакт первой пары первого ключа- с фазой В, а через размыкающий контакт этой пары - с фазой С, выводы второй секции индуктора через замыкающие контакты второй пары первого ключа соединены с фазой В, а через размыкающие контакты этой же пары - с фазой С, первый вывод третьей секции через замыкающий контакт третьей пары первого ключа соединен с фазой С, а через размыкающий контакт той же пары - с фазой Б, второй вывод третьей секции соединен с фазой А непосредственно, блок выбора режима, первый выход блока выбора режима соединен с управляющим входом первого ключа и первым входом блока выбора симметрирующего устройства, второй и третий выходы - с вторым и третьим входами блока выбора симметрирующего устройства, первый выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, второй выход блока выбор симметрирунщего устройства соединен с первым входом блока выбора режима, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности установки и качества нагрева в режимах Пуск и Останов, установка снабжена четвертым и пятым ключами, блоком выбора задания, блоком контроля координаты включения числа секций и блоком разрешения подключения числа секций, первый вход блока выбора задания подключен к четвертому выходу блока выбора режима, второй - к первому выходу того же блока, третий вход - к первому вьпсоду блока выбора симметрирующего устройства, четвертый вход - к третьему выходу блока выбора режима, первый вход блока контроля подключен к четвертому выходу блока выбора режима, второй - к первому выходу того же блока, третий - к выходу блока выбора задания.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

четвертый - к третьему выходу блока выбора симметрирующего устрбйства, первый вход блока разрешения соединен с четвертым выходом блока выбора режима, второй вход - с первым выходом того же блока, третий вход - с выходом блока контроля, четвертый - с пер вым выходом блока выбора симметрирующего устройства, первый, второй и третий выходы блока разрешения подключены к управлянлцим входам соответственно третьего, четвертого и пятого ключей, второй вывод второй секции индуктора через параллельно включенные первые замыкающие контакты третьего, четвертого и пятого ключей соединены с фазой Б, первые, выводы второй и третьей секций индуктора и -второй вывод первой через вторые замыкающие контакты третьего, четвертого и пятого ключей соединены соответственно с фазой С, первый вывод первой секции индуктора подключен через третий за- мыкакнций контакт пятого ключа к первому выводу второй секции, соединенному через третий замыкающий контакт четвертого ключа с вторым выводом третьей секции, контурная конденсаторная батарея первой секции индуктора подключена через первый размыкающий контакт пятого ключа, контурная конденсаторная батарея второй секции - через последовательно включенные второй размыкакнций контакт пятого ключа, первый размыкающий контакт четвертого ключа и размьжайщий контакт третьего ключа, а контурная конденсаторная батарея третьей секции подключена через второй размыкающий контакт четвертого ключа.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок выбора режима содержит два элемента И-НЕ,два триггера и два элемента ИЛИ-НЕ, первые входы элементов И-НЕ соединены и подключены к прямому выходу первого триггера, вторые входы элементов И-НЕ соединены и подключены к прямому выходу второго триггера, выход первого И-НЕ соединен со счетным входом первого триггера, а выход второго И-НЕ - со счетным входом второго триггера, инверсные выходы обоих триггеров подключены к входам первого ИЛИ-НЕ, выход второго ИЛИ-НК соединен с входами сброса в О обоих триггеров, причем входом Пуск

ка служит третий вход первого И-НЕ, входом Останов - третий вход второго И-НЕ, входом Сброс в О - пер вый вход второго РШИ-НЕ, входом Окончание переходного режима - второй вход второго ИЛИ-НЕ, первым выходом - инверсный выход второго триггера, вторым выходом - выход первого ИЛИ-НЕ, третьим выходом - выход второго ИЛИ-НЕ, а четвертым выходом - инверсный выход первого триггера.

3.Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок выбора симметрирующего устройства содержит последовательно соединенные счетчик импульсов координаты перемещения заготовки, дешифратор с задатчиком координат и блок переключения входов, причем первым входом блока выбора служит управляющий вход блока переключения, вторым входом - разрешающий вход счетчика, третьим входом - вход сброса в О счетчика, первым выходом - выход блока переключения входов, вторьш выходом - выход дешифратора, а третьим выходом - выход счетчика.

4,Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок выбора задания содержит блок задания с двумя выходами для режимов Пуск и Останов, два блока памяти и три элемента И-НЕ, выходы блока задания подключены к первым входам блоков памяти, выходы которых соединены с первыми входами двух И-НЕ, подключенных выходами к входам третьего И-НЕ, причем первым и вторым входа- т блока выбора задания служат вто28516

рые входы первого и второго И-НЕ, третьим и четвертым входами - вторые и третьи объединенные входы блоков памяти, а выходом - выход третьего И-НЕ.

5.Установка по п.1, отличающая с я тем, что блок контроля координаты включения числа секций

0 содержит шесть элементов И-НЕ и блок сравнения, выходы второго и третьего И-НЕ подключены к входам пятого И-НЕ, а выходы первого и четвертого И-НЕ - к входам шестого И-НЕ, выходы

5 пятого и шестого И-НЕ соединены с входа ми блока сравнения, выход которого служит выходом блока контроля, первым входом - объединенные вторые входы первого и третьего И-НЕ, втоQ рым - объединенные вторые входы второго и четвертого И-НЕ, третьим входом - объединенные первые входы первого и второго И-НЕ, а четвертым входом - объединенные первые входы тре5 тьего и четвертого И-НЕ.

6.Установка по п.1, отлича- , ю щ а я с я тем, что блок разрешения

подключения числа сек1Ц1й содержит четыре элемента И и элементы НЕ и ИЛИ, 0. выход НЕ подключен к вторым входам первого и второго И, выходы которых соединены с входами ИЛИ, причем первым входом блока разрешения служат объединенные первые входы первого и третьего И, вторым входом - первые входы второго и четвертого И, третьим входом - объединенные вход НЕ и вторые входы третьего и четвертого И, четвертым входом - объёдиненные-тре- тьи входы всех И,первьм выходом - выход ИЛИ, вторым выходом - выход третьего И, а третьим выходом - выход четвертого И.

35

к 20,2 f,12

ВыхоЦ

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено при нагреве металлических слитков перед деформацией в металлургии, машиностроении, и других отраслях техники, где используются многосекционные методические нагреватели. Цель изобретения - повышение качества нагрева и увеличение производительности. Цель достигается тем, что дополнительно введены блоки выбора задания, контроля координаты включения числа секций, разрешения подключения числа и два дополнительных силовых ключа, которые позволяют в зависимости от вида переходного резкима и заполнения балластной заготовкой секции подключать к питающему напряжению количество секций., обеспечивающее равномерный нагрев рабочих заготовок. В качестве элементной базы использованы логические блоки, выполненные на стандартных интегральных микросхемах, датчики перемещения, декадные переключатели и симметрирующие конденсаторные батареи. 5 з.п. ф-лы, 9 ил. (Л

I

Загрща 3S

ВхО(

L.Q-Г

от

gf

разрешение счета от 18

Сбросов

X к 18

Bxpdj

окончание переход

в лЯо/ 18

Bbfxodf Выходу г

и9ик20 21 к 22

39

42

40

Ж

ФигЗ

Х/

Сра-г 5

гп П

53

П

54

г

.

UI

и

55

56

В

«5

НВлЛб

(Ри .

6)t

57

3ffXi

59

y/

60

В.Ъ

дх.1 6x.i4

63

58

Вб/х.

дЦфиа.7

65

70

)f.i

67

Вы)(.2

6В

сриг.8

Составитель О.Турлак Редактор Н.Горват Техред М.Ходанич

Заказ 3497/58

Тираж 832

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор М.Пожо

Подписное