Индукционная нагревательная методическая установка Советский патент 1982 года по МПК H05B6/06 

1

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других областях промышленности, использующих методические нагревательные установки.

По основному авт. св. СССР N° 815975 известна индукционная нагревательная методическая установка, содержащая многопозиционный индуктор,, подключенный к источнику питания, датчик тока, включенный между источником питания и индуктором, дозатор энергии, включаю11дих в себя блок задания времени, блок нелинейности по ,5 току, блок нелинейности по температуре, блок выбора режима работы и блок сравнения, причем выход блока задания времени соединен с первым входом логического блока И, к второму входу го логического блока И подключен дискретный выход датчика температуры заготовки , находящейся на последней позиции индуктора, выход блока И соединен с входом блока управления механическим перемещением заготовок в индукторе, инверсный вход блока сравнения соединен с выходом блока нелинейности по току, вход которого соединен с датчиком тока, а к прямому входу блока сравнения подключен выход блока нелинейности по температуре, к первому входу которого подключен непрерывный выход датчика температуры, а к второму входу - первый выход блока выбора режима работы, второй выход блока выбора режима работы подключен к третьему входу логического блока И, а выход блока сравнения подключен к управляющему входу источника питания.

Недостатком данной установки является недостаточно высокая производительность, которая ограничивается требованиями к теплоперепаду по сечению заготовки.

Цель изобретения - повышение производительности индукционной нагреномерности нагрева заготовок. Поставленная цель достигается тем, что установка содержит дополнительный индуктор, установленный перед основным соосно ему и подключенньй к дополнительному источнику питания через датчик мощности и датчик тока, выход которого через квадрататор связан с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к блоку задания тепловых потерь, а выход к инверсному входу дополнительного блока сравнения, подключенного прямым входом к выходу датчика мощности, а выходом к входу интегратора, первый выход которого через релейный. Ьлемент подключен к четвертому входу блока И, а второй к управляющему входу дополнительного источника питания На фиг. 1 изображена функциональная схема индукционной нагревательной методической установки; на фиг. 2 внешняя характеристика блока нелинейности по току; на фиг. 3 - то же, по температуре; на фиг. - то же, по теплосодержанию. В многопозиционных индукторах 1 и находятся нагреваемые заготовки 3, основной индуктор 2 подключен к выходу источника 4 питания через датчик 5 тока. Температура поверхности детали на выходной позиции индуктора 2 измеряется датчиком 6 температуры. Выход датчика 5 тока подключен к входу блока 7 нелинейности по току, а непрерывный выход датчика 6 температуры - к входу блока В нелинейности по температуре. Вход блока 7 нелинейности по току представляет собой усилитель с зоной нечувствительности, внеш няя характеристика которого представлена на фиг. 2. Начало линейной зоны блока нелинейности по температуре может изменяться в зависимости от сигна ла на втором входе, подключенном к первому выходу блока 9 выбора режима работы. Выход блока 7 нелинейности по току подключен к инверсному входу блока 10 сравнения, к прямому входу которого подключен выход блока 8 нелинейности по температуре. Выход блока 10 сравнения подключен к управляющему входу источника k питания. К пер вому входу логического блока И 11 подключен выход блока 12 задания врёмени, а к второму входу - дискретный выход датчика 6 температуры; Выход , логического блока И 11 соединен с заготовок 13. К третьему входу логического блока И 11 подключен второй выход блока 9 выбора режима работы. Дополнительный индуктор 1 подключен к дополнительному источнику питания через датчик 15 мощности и датчик 16 тока. Выход датчика 16 тока через квадратор 17 подключен к первому входу сумматора 18, к второму входу которого подключен выход блока 19 задания тепловых потерь. Выход сумматора 18 подключен к инверсному входу дополнительного блока 20 сравнения, к прямому входу которого подключен выход датчика 15 мощности. Выход блока 20 подключен к входу интегратора 21, выходы которого подключены к управляющему входу источника питания через блок 22 нелинейности по теплосодержанию, и к четвертому входу логического блока И 11 через релейный элемент 23. i Установка имеет два режима работы: нагрев и термостатирование. Выбор режима работы осуществляется на входе блока 9 выбора режима работы оператором установки или по команде с обслуживаемого кузнечного оборудова(1Я. В режиме нагрева на первом выходе блока 9 выбора режима работы имеется сигнал, соответствующий температуре выдачи заготовок, а на втором, подключенном к третьему входу логического блока И 11 - сигнал 1. В режиме термостатирования на первом выходе появляется сигнал, пропорциональный температуре поверхности заготовок при остановках, а на втором выходе сигнал 0. Блок 12 задания времени определяет темп выдачи заготоBOk в установившийся период работы нагревателя. В переходных периодах блок 12 задания времени обеспечивает выдачу очередных заготовок не чаще, чем в установившемся режиме. Таким образом; в режиме работы выдача заготовок производится при одновременном выполнении следующих условий: при достижении температуры поверхности заготовок на выходе индуктора 2 установленного значения, при достижении теплосодержания выходной из индуктора 1 заготовки заданного значения. На заготовки задаются выдачи не чаще. чем через отрезок времени, определяемый блоком 12 задания времени. Теплоперелад по сечению нагретых заготовок обеспечивается ограничением тока индуктора 2 с помощью блока 7 нелинейности по току. Перегрев заготовок исключается за счет падаюiiuero характера выходного сигнала блока 8 нелинейности по температуре при температуре поверхности выходной .заготовки выше Т. В режиме термостатирования исчезает сигнал 1 на третьем входе логического блока И 11, и прекращается выдача заготовок. Температура выходной заготовки в этом режиме за счет тепловых потерь снижается до значения, устанавливаемого для термостатирования заготовок.

Предлагаемая установка обеспечивает нагрев з.а готовок до заданной температуры с заданным теплоперепадом по сечению с повышенной производительностью. При использовании одной такой установки производительностью 10 тыс. т металла в год в кузнечном производстве годовой экономический эффект составит приблизительно k тыс.оуб за счет экономии производственных площадей, так как при той же производительности общая длина индуктора уменьшается примерно в два раза и повышения коэффициента полезного действия установки вследствие того, что нагрев ведется пои большей удельной мощности.

Формула изобретения.

Индукционная нагревательная методическая установка по авт.св. № 815975. отли чающаясв те что, с«целью повышения равномерности нагрева заготовок, установка содержит дополнительный индуктор, установленный перед основным соосно ему и подключенный к дополнительному источнику питания через датчик мощности и датчик тока, выход которого через квадрататор связан с.первым входомсумматора , второй вход которого подключен к блоку задания тепловых потерь, а выход - к инверсному входу дополнительного блока сравнения, подключенного прямым входом к выходу датчика мощности, а выходом - ко входу интегратора, первый выход которого через релейный элемент подключен к четвертому входу блока И, а второй - к управляющему входу дополнительного источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 815975, кл. Н 05 В 6/06, 1978.

«J Nl

вг

г

51

см

с

«о

Фи.{ 1