Способ управления режимом нагревафЕРРОМАгНиТНыХ издЕлий B иНдуКциОН-НОй уСТАНОВКЕ Советский патент 1981 года по МПК H05B6/06 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ НАГРЕВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ В ИНДУКЦИОННОЙ

УСТАНОВКЕ температуры изделия; на фиг. 3 - зависимость отношения высших гармоник к величине действующего значения тока от удельной поверхностной мош,ности. Кривые а и г соответствуют относительному значению третьей гармоники; б н д - пятой гармоники; вне - седьмой гармоники. Амплитуды более высоких гармоник малы и более трудно фиксируются. Четные гармоники в кривой тока отсутствуют. Зависимости (фиг. 2) сответствуют изменению температуры от 20 до 600°С, т.е. до точки магнитных превращений, при этом значение удельной поверхностной мощности постоянно, а зависимости (фиг. 3) - постоянному значению температуры нагреваемого изделия. В качестве нагреваемого изделия применяются полые и сплошные цилиндры из ферромагнитных сталей диаметров 80-320 мм, диаметр индуктора 360 мм. Измерение температуры по сечению нагреваемого изделия проводится с помощью термопар хромель-капель. Способ основан на нелинейной зависимости магнитного потока от тока индуктора, что ведет к искажению формы тока и появлению в нем высших гармонических. Изменение величины удельной поверх ноетной мощности приводит к изменению магнитного потока, замыкающегося через нагреваемое изделие, а следовательно,изменяется величина искажения тока индуктора. При постоянном значении температуры величины высших гармонических тока дают информацию о изменении удельной поверхностной мощности. Увеличение теспературы изделия сопровождается ростом удельного электрического сопротивления, а следовательно, ведет к увеличению полного сопротивления и его соетавляющих системы индуктор-металл. Увеличение сопротивления при постоянном значении удельной поверхностной мощности приводит к уменьщению магнитного потока и „„., „„„,, -„ как результат этого уменьшаются искажения кривой тока индуктора. Следовательно, величины высших гармонических дают информацию о изменении средней температуры изделия, поэтому задав определенное соотношение высших гармонических к действуюшему зн-ачению тока индуктора, мы можем, контролировать выше приведенные параметры (удельную поверхностную мощность и температуру изделия). Устройство для реализации состоит из индуктора 1, коммутирующего устройства 2, датчика 3 тока, избирательных фильтров 4, источника 5 нормированных напряжений, узла 6 сравнения и блока 7 управления коммутирующим устройством. Устройство работает следующим образом При подаче напряжения на индуктор I путем замыкания коммутирующего устройства 2 в цепи индуктора протекает ток, форма которого при наличии ферромагнитной загрузки искажена. Величина искажения тока пропорциональная магнитному потоку, замыкающемуся через нагреваемое изде,лие. С датчика 3 тока сигнал, пропорциональный току индуктора I, подается на избирательные фильтры 4, настроенные на К-тую гармонику или спектр гармоник, амплитуды которых наиболее сильно зависят от изменения температуры и удельной поверхностной мощности. Далее сигнал через избирательные фильтры 4 подается на узел 6 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с источника 5 нормированных напряжений, состоящий из п-ступеней опорного напряжения. Каждая из а-ступеней соответствует определенному диапазону измерения тока в цепи индуктора 1 согласно кривой намагничивания для нагреваемого материала. Узел 6 сравнения вырабатывает сигнал, соответствующий определенному режиму нагрева, который подается на блок 7 коммутирующего устройства. Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить среднее значение температуры по сечению нагреваемого ферромагнитного изделия и контролировать величину удельной поверхностной мощности, что позволяет повысить точность регулирования режима нагрева изделия. Формула изобретения Способ управления режимом нагрева ферромагнитных изделий в индукционной установке, при котором подают питание на индуктор, измеряют электрические параметры индуктора, выделяют сигнал управления, сравнивают его с заданным и по сигналу рассогласования изменяют подводимое к индуктору напряжение до устранения этого рассогласования, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности регулирования режима нагрева, в качестве сигнала управления используют отношение амплитуд высших гармоник тока индуктора к действующему значению этого тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Свенчанский А. Д., Гуттерман К. Д. Автоматическое регулирование электрических печей. М., «Энергия, 1965, с. 11 - 117, 272-287. 2.Электрооборудование и автоматика, электротермических установок. М., «Энергия 1978, с. 201-216.

(Put. i

AK/A,

30so

о -, кВт

-7

30

(PUI.-S.