Индукционное нагревательное устройство Советский патент 1991 года по МПК H05B6/06 

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть применено при нагреве, термообработке и пайке тел сложной конфигурации.5

Цель изобретения - повыпение качества нагрева. ,

На фиг. 1 изображена блок-схема системы управления; на фиг. 2 - кривые роста температуры.10

Индуктор 1 соединен с источником 2 питания и охватывает нагреваемое тело 3. Вдоль него распределены дополнительные катушки 4, соединенные с регуляторами 5 тока, датчики 6 15 температуры, установленные в контролируемых зонах нагреваемого тела 3, соединены с выходом блока 7 вы- , деления минимального сигнала, сое- диненного с управляющим входом источ- 20 ника 2 питания.

Управляющий вход ключевого элемента 8 соединен с выходом логического элемента ИЛИ 9, его первый вход соединен с выходом первого компарато- 25 ра 10, а второй вход - с выходом второго компаратора 11 о С вторым входом компаратора 11 соединен выход второго задатчика 12. Первый вход компаратора 10 соединен с выходом 30 сумматора 13, первый вход которого соединен с выходом первого задатчика 14.

Устройство работает следующим образом.,,

На фиг. 2 представлены кривые роста температуры соответственно для зон А,В,С нагреваемого тела по фиг.1. Процесс начинается при максимальной мощности источника 2 питания и за счет до неодинакового зазора между зонами тела 3 и обмоткой индуктора 1 зона А нагревается с минимальной скоростью, а зона С - с максимальной. При помощи задатчиков 12 и 14 перед началом 45 процесса на соответствующих входах компараторов 10 и 11 выставляются сигналы изад , пропорциональные допустимому температурному перепаду ДТ между контролируемыми зонами. Соответст- JQ венно на второй вход сумматора 13 приходит сигнал U/ии и пропорциональный текущей температуре минимально нагретой зоны А, а на первый вход компараторов 10 и 11 - сигнал ив), пропорцио-, нальный текущей температуре данной контролируемой зоны. Ключевой элемент 8 замыкает дополнительную катушку 4 при появлении на выходе элемента ИЛИ 9

сигнала, соответствующего логической единице. Этот сигнал появляется на выходе 9 при условии появления аналогичного сигнала на выходе 10 или 11. Компараторы 10 и 11 включены таким образом, что сигнал,.соответствующий логической единице, появляется для компаратора 10 при условии .|| + +&U, а для 11 при условии (,A.

Таким образом, в момент времени t( когда температура зоны С будет Тс

; ТА1ИН + Т где TWiM температура зоны А, дополнительная обмотка зоны С замкнется и дальнейший рост температуры в зоне С будет идти вдоль кривой С параллельно кривой А (фиг. 2), при этом разница между температурами указанных зон не превысит ДТ. Аналогично будет протекать процесс нагрева в зоне В, начиная с момента времени tg. Б момент времени ty температуры в зонах С и В превысят Т9а , при этом компаратор 11 в регуляторе тока этих зон на своем выходе будет иметь сигнал, соответствующий логической единице, и уже этот сигнал определит момент замыкания дополнительной обмотки, т.е. управление мощностью, выделяемой в зонах С и В, начиная с момента tя будет вестись в функции отклонения температуры этих зон от В момент времени t температура зоны А достигнет и сигнал, пропорциональный этой температуре, с выхода блока 7 поступает на управляющий вход источника 2 питания, что определяет переключение его мощности с максимальной PMQKC на мощность тер- мостатирования Ртерл, .

Таким образом, система автоматически в нужный момент времени переводит устройство с режима нагрева на режим термостатирования. В режиме термоста- тирования состояние дополнительных катушек 4 определяется или отклонением температуры в зоне от Т задали отклонением этой температуры от Тмин +ДТ, что гарантирует высокое -качество процесса, независимо от того, в какой из зон будет минимальная температура. Переход с . на Ртер« только после достижения условия ТЛйИц Т ад обеспечивает максимальную скорость процесса нагрева, при этом система способна с одинаковой эффективностью управлять процессом как в случае, представлен- ром на фиг. 2, так и при изменении скорости нагрева в некоторых зонах,

в частности, если в ходе процесса минимально нагретой окажется, например, в результате дефектов футеровки зона С, т.е. система с одинаковой эффективностью обрабатывает как сие- тематические, так и случайные помехи, что повышает надежность установки в целом.

Формула изобретения

Индукционное нагревательное устройство, содержащее подключенный к источнику питания индуктор, с которым индуктивно связаны по меньшей мере две дополнительные катушки, каждая нч которых снабжена регулятором тока с ключевым элементом, установленные в зоне действия дополнительных катугаек по их числу датчики температуры, пы- ходы которых подключены к входам

5

0

блока выделения минимального сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения качества нагрева, каждый регулятор тока дополнительно содержит два компаратора, два задат- чика, сумматор и элемент ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента, а к входам подключены выходы компараторов, соединенных первыми входами с выходами соответствующих датчиков температуры, причем к второму входу второго компаратора подключен выход второго эа- датчика, а к второму входу первого компаратора - выход сумматора, связанного входами с выходом первого

задатчика и выходом блока выделения минимального сигнала, связанного также с управляющим входом источника питания

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при нагреве, термообработке и пайке тетт сложной конфигурации. Целью изобретения является повышение нагрева. Указанная цель достигается тем, чтб регуляторы 5 тока дополнительной катушки 4 содержат элемент ИЛИ 9, компараторы 10и 11, задатчики 12и 14 и сумматор 13, к которым подключены выходы датчиков 6 температурыи блока 7 выделения минимального сигнала, чтопоз- воляет окончить процесс нагрева независимо от того, в какой зоне температура минимальна. 2 ил. (Л Фиг. 7

о tf tt t} t+

Фиг.I

терм