Индукционная нагревательная установка Советский патент 1991 года по МПК H05B6/20 

Изобретение относится к электротермии, в маетности к индукционному нагреву. и может быть использовано при создании экономичных нагревательных систем.

Цель изобретения-упрощение изготовления устройства и улучшение охлаждения.

На фиг. 1 показана схема соединения секций индукционной нагреветельной установки; на фиг. 2 - принципиальная схема совмещенной индукционной установки; на фиг. 3 и 4 - конструктивное исполнение совмещенной индукционной установки; на фиг. 5 - электрическая схема замещения установки.

При этом индуктор условно представлен в виде одного еитка разбитого на секции 1, 2..., п, где 3 - жила кабеля, 4 - его оболочка.

При. соединении секций между собой подключены, например, жилы 3 предыдущей секции к жиле 3 последующей, и оболочка 4 предыдущей секции к оболочке 4 последующей, В одном из мест соединения 5, целесообразно в середине индуктора,

имеет место транспозиция т.е. подключение жилы предыдущей секции к оболочке последующей, а оболочки предыдущей секции к жиле последующей. При этом в соединении 6 начало жилы секции 1 соединено с концом жиль1 секции п, начале оболочки секции 1 и конец оболочки секции п разомкнуты. Источник 7 питания включен в одном из мест соединения секций последовательно с ними.

Устройство состоит из отдельных секций 1, 2п, намотанных коаксиальным кабелем 8 и одетых на основание из стеклопластикового цилиндра 9. Секции соединены между собой последовательно согласно. Изготовление индуктора из коаксиального кабеля технологически проще, «ем индуктора, выполненного двухза- хсдной намоткой, не требует специальной остановки, сокращает время изготовления, и тем самым снижает стоимость изготовления индуктора.

Работу предлагаемой установки поясняет электрическая схема замещения, изображенная на фиг. 5, где данная установка представлена в цепи с распределенными параметрами.

Аналитическое описание процессов в этой цепи и последующий эксперимент позволяют сделать вывод, что включение источника 7 питания в разные места соединений секций, т.е. в разные точки цепи с координатой у вдоль кабеля длиной I, позволяет получать сопротивление индуктора относительно входа в широком диапазоне его значений,

С учетом принимаемых допущений оценка значений входного сопротивления может быть выполнена, пользуясь выражением:

ZBXO

ZBX(i-y/i)2

где zBxO входное сопротивление индуктора в предположении, что источник 7 включен симметрично относительно жилы и оболочки, т.е. при у 0 (фиг. 4)

2вхО Гэ + Qcl Ьо

здесь гэ - эквивалентное сопротивление, учитывающее мощность, выделяющуюся в нагреваемой заготовке, и потери в проводниках кабеля;

9с, Со - проводимость, учитывающая потери в изоляции, и емкость кабеля На единицу длины;

LO - индуктивность индуктора на единицу длины кабеля.

Таким образом, такое включение источника дает возможность согласовывать нагрузку - индуктор с источником питания, при этом не требуется дополнительных устройств согласования в виде трансформатора, что снижает габариты и стоимость установки индукционного нагрева в целом.

Как показывает анализ цепи, распределение тока по длине проводников неравномерно. Охлаждение индуктора осуществляется прокачиванием воды по жиле, и соединение секций, как в предложенном изобретении, позволяет более

эффективно охлаждать участки цепи, по которым протекает максимальный ток, что значительно улучшает условия теплоотвода. Применение кабеля с композиционным

материалом между жилой и оболочкой кабеля увеличивает электрическую прочность изоляции, повышая тем самым надежность его работы.

Описанная совмещенная индукционная

установка, в которой намагничивающая сила обеспечивается протеканием тока в проводниках кабеля, а в качестве конденсатора, компенсирующего реактивную мощность, используется электрическая емкость между

жилой и оболочкой, выполняя соединение секций и включение источника питания как описано выше, позволяют достигнуть уменьшения гзбаритов установки до 15%, а снижения стоимости ее - до 20%.

Формула изобретения

Индукционная нагревательная установка, содержащая подключенный параллельно к источнику питания секционированный индуктор, каждая секция которого выполнена в виде двухза ходной обмотки из изолированных охлаждаемых проводников, каждые из проводников соседних секций соединены между собой, а начало одного и конец второго проводников первой и последней секций разомкнуты, отличающаяся тем, что, с целью упрощения изготовления устройства и улучшения охлаждения, индуктор выполнен из коаксиального кабеля, жила и оболочка которого служат указанными проводниками, в двух секциях преимущественно в середине индуктора, жилы предыдущей секции обоих проводников соединены

с оболочками последующей, источник питания подключен к оболочке между двумя секциями, в остальных секциях оболочки и все жилы соединены последовательно, причем жила первой секции соединена с жилой последней, а разомкнутыми выполнены проводники оболочки.

1697282

4

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является упрощение изготовления устройства и улучшение охлаждения. Индукционная нагревательная установка содержит индуктор из коаксиального кабеля, являющийся по исполнению совмещенным индуктором-конденсатором за счет разомкнутого выполнения одного из проводников обмотки. Содержится информация о соединении проводников индуктора для получения необходимой схемы. 4 ил.

Фиг. 2