УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ИНДУКЦИОННОЙ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ Советский патент 1968 года по МПК H05B6/06 

В известных установках индукционного нагрева, параметры которых существенно меняются по ходу нагрева, для управления фазовым углом (настройкой) контура по ходу нагрева применяются автоматические регуляторы, состоящие из блоков измерения и регулирования cosφ и исполнительных контакторов, осуществляющих подключение или отключение части емкости. Известные конструкции таких регуляторов обеспечивают точность поддержания cosφ по ходу нагрева ±2÷3%.

Однако в первый момент включения установки к силовому трансформатору cosφ контура может быть любым. При питании установки от регулируемого источника питания это не имеет существенного значения, так как на время настройки контура на заданный cosφ питающее напряжение может быть снижено.

Если же установка питается от сети или от нерегулируемого трансформатора, токовая защита не позволяет включать установку при ненастроенном контуре. В этом случае целесообразно перед включением силового питания осуществить предварительную настройку контура, которая может быть выполнена автоматически с помощью устройства, составляющего предмет изобретения.

Отличительная особенность предлагаемого устройства состоит в том, что оно снабжено пусковым источником электроэнергии, подсоединенным к силовому колебательному контуру через дополнительные коммутирующие элементы, управляемые логическим блоком, вход которого связан с блоком измерения коэффициента мощности.

На чертеже дана схема описываемого устройства.

К нерегулируемому источнику электроэнергии (на чертеже - нерегулируемый силовой трансформатор ТС) через линейные контактирующие элементы 1К подключен силовой колебательный контур индукционной нагревательной установки, включающий в себя индуктор и конденсаторные батареи (емкости) 1Е÷4Е, переключаемые контактами исполнительных коммутирующих элементов 2К÷4К. Последними управляет типовой блок БР регулирования коэффициента мощности индукционных установок, подсоединенный к блоку БИ измерения коэффициента мощности.

Во время предварительной настройки контур питается от дополнительного маломощного источника ТД (например, сварочного трансформатора), подключаемого через дополнительные коммутирующие элементы 5К.

Устройство включает также логический блок БЛ из трех элементов «память с запретом» 1П÷3П и двух элементов временной задержки t₁ и t₂.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки Вкл срабатывает элемент памяти 3П и возбуждает через усилитель 1ВУ катушки контакторов 5К. Контур оказывается подключенным к подстроечному трансформатору ТД.

При наличии рассогласования по cosφ с блока измерения поступает сигнал на блок регулирования БР, а также сигнал запрета на элемент памяти 1П.

Регулятор cosφ с помощью контакторов 2К÷4К изменяет величину конденсаторной батареи до тех пор, пока cosφ контура не станет равен заданному. Как только это произойдет, на выходе блока измерения cosφ сигнал исчезнет, и сработает элемент памяти 1П. По истечении времени t₁ сигнал запрета поступит на элемент памяти 3П и контакторы 5К отключатся. На этом предварительная настройка контура заканчивается. Через промежуток времени t₂ сработает элемент памяти 2П, который включит через усилитель 2ВУ линейный контактор 1К, подключив тем самым контур на основной источник питания - силовой трансформатор ТС.

Далее регулирование cosφ контура осуществляется в рабочем состоянии установки. Кнопка «Откл» служит для отключения установки.

Схема логического управления может быть выполнена на контактных реле или на бесконтактных логических элементах любого типа.

1. Устройство для автоматического управления электрическим режимом индукционной нагревательной установки, питающейся от нерегулируемого источника электроэнергии, содержащее блоки измерения и регулирования коэффициента мощности силового колебательного контура установки, исполнительные элементы коммутации конденсаторных батарей этого контура и линейные коммутирующие элементы, осуществляющие подключение контура к источнику питания, отличающееся тем, что, с целью облегчения пуска путем предварительной настройки контура на заданный коэффициент мощности, оно снабжено пусковым источником электроэнергии, подсоединенным к силовому колебательному контуру через дополнительные коммутирующие элементы, управляемые логическим блоком, вход которого связан с указанным блоком измерения коэффициента мощности.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что логический блок содержит три запоминающих элемента, вход первого из которых соединен с блоком измерения коэффициента мощности, а выход - через элементы временной задержки со входами второго и третьего запоминающих элементов, соединенных со стороны выхода с указанными линейными и дополнительными коммутирующими элементами, причем вход первого запоминающего элемента имеет обратную связь с выходом третьего.