Индуктор для нагрева длинномерных изделий Советский патент 1979 года по МПК H05B5/18 C21D1/12 

Изобретение относится к области злектротермни в различных тепловых процессах и может быть использовано для нагрева длинномерных изделий и, в частности, для тепловой обработки железобетонных труб, опор, свай и других аналогачных изделий в стальных формах.

Одна из основных задач при нагреве длинномерного изделия в трехфазном индукторе заключается в обеспечении равномерного распределения напряженности бегущего магнитного поля по всей длине изделия и их равномерного нагрева.

Известны индукторы со стационарной конической формой концевых частей обмотки. В них скомпенсировано влияние краевого эффекта, ослабляющего напряженность поля на кондах индуктора, но не достаточно 1.

Известны индукторы в которых уменьшение фазового сдвига токов спиралей достигается встречным включением средней фазы. При этом сдвиг по фазе токов соседних спиралей составля ет 60 злектрических градусов 2.

Однако, при каждом последующем витке, например, трехфазного трехпроводного индуктора.

рядом оказываются проводники, токи которых имеют макснмальный в данной системе сдви по фазе, равный 120 злектрических градусов. Изиест но, что чем меньше величина этого сдвига, тем установка характеризуется более равномерным распределением магнитного поля и более высокими знергетическими показателями.

Наиболее близким из известных конструкций к да{1ному изобретению является индуктор для нагрева длинномерных изделий, содержащий подключаемые к трехфазному источнику питания три или кратные трем спиральные обмотки навитые на каркасе по схеме многозаходного винта 3.

Недостатком известного индуктора является то, что при минимальном пространственгюм сдвиге фазных проводников не решается вопрос уменьшения угла сдвига по фазе токов спиралей, и, следовательно, не достигается достаточная равномерность нагрева.

Целью данного изобретения является повышение равномерности нагрева.

Поставленная цель дсжтигается тем, что средняя из спиральных обмоток включена встречно

с крайними и выполнена в виде двух параллельных ветвей, уложенных в чередующемся порядке с край1шми обмотками, концы всех обмоток закреплены подвижно в фиксируюшем элементе, а каркас выполнен составным и содержит жесткий средний и гибкие концевые участки, равные 1/8 -1/10 общей длины индуктора, выполненные конической формы и образованные скрепленными между собой гнбкими связями продольными рейками, причем концевые участки подвижно, например шарнирно, соединены со

средним участком каркаса, а со стороны торцов каркаса укреплены в подвижных, например, пружинных, опорах.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид индуктора; на фиг. фиг. 2 - вид слева; на фиг. 3 - векторная диаграмма и часть обмотки индуктора; на фиг. 4 - шарнирное соединение участков карка- . са.

1 - концевой регулируемый участок каркаса индуктора; 2 - средний участок каркаса индуктора; 3 - обмотка индуктора; 4 - рейки диэлектрические; 5 - гибкая связь реек; 6 - пружинная подвеска; 7 - фиксатор; 8.- шарнирное соединение.

Индуктор выполнен в виде трехфазной обмотки 3; намотанной на цилиндрический каркас, который состоит из средней жесткой части 2 и связанных с ней гибких концевых частей 1.

Работа индуктора осуществляется следующим образом.

Изделие, предназначенное для нагрева, помещается в индуктор. Концевые участки индуктора, шарнирно соединенные со средним участком каркаса индуктора, сжимаются путем натяжения проводников обмотки, свободно уложенной на рейках. За счет деформации гибких связей рей- ки, поворачиваясь относительно шарнирного соединения и растягивания пружины, образуют коническую зону переменного поперечного сечения с углом наклона, обеспечивающим плавную компенсацию спада напряженности поля вследствие краевого эффекта. Положение концевых частей каркаса фиксируется, например, прижимным фиксатором.

На обмотки индуктора подается напряжение, создаваемый индуктором переменный магнитный поток вызывает нагрев стальных элементов издеЛИЯ (формы, арматуры), которые переданп тепло непосредственно бетону.

Повышение равномерности поля достгается использованием трехпроводной трехфазной обмотки с минимальным сдвигом по фазе токов , всех витков индукторов, а также управляемых концевых частей индуктора, сглаживающих краевой эффект. Одновременно такая конструкция обеспечивает и более высокие значения энергетических характеристик - электрического КПД и коэффициента мощности.

Для термообработки железобетонных изделий (опор, труб, свай и тл.) индукторы такого типа наиболее эффективны при реализации индукционного нагрева в трехфазных электрютепловых установках.

Формула изобретения

Индуктор для нагрева дли{шомерных изделий, содержащий подключаемые, к трехфазному источнику питания три или кратные трем спиральные обмотки, навитые на каркасе по схеме многозаходиого винта, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева, средняя из спиральных обмоток включена встречно с крайними и выполнена в виде двух параллельных ветвей, уложенных в чередующемся порядке с крайними обмотками, концы всех обмоток закреплены подвижно в фиксирующем элементе, а каркас вьпюлнен составным и содержит жесткий средний и гибкие концевые участки, равные 1/8 - 1/10 обшей длины индуктора, выполненные конической формы и образованные скрепленными между собой гибкими связями продольными рейками, причем концевые участки подвижно, например, шарнирно, соединены со. средним участком каркаса, а со стороны торцов каркаса укреплень в подвижных, например, пружинных, опорах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США N 2182820, кл. 219-10.79. 1939.

2.Патент Японии № 47-44889, кл. 67J51, 1970.

3.Авторское свидетельство СХСР № 78964, кл. 21 h 18/10, 1948.

w,

(Put.}

Вид A

БидВ

Put.3