SU1066042A1 - Устройство предварительной настройки колебательного контура индукционной печи - Google Patents

Abstract

I. УСТРОЙСТВО.ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ НАСТРОЙКИ Кр;ШВАТЕЛЬНОГО КОНТУРА ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ, содержащее енйбжекиый ии|щкатор0м фазочувствительfffitn а емент. од н из входов котЬрого через кО1Имутируюв91й блок соединен с зажкмют параллельного колебательно-го контура,. (ключенного к источни:кун танй чсарбз силовой контакт параллельно которому включен, резистор и второй вход фазочувствительно го длемейта,. о т ли ч.а ю щ е е с   jTeMt что, с целью повьвиени  тъчвостй HacTjpoftKH койтура при йагревё ферро-. магийтйых изделий, устройство с аб;жено датчиком емкостного сопротивлени , подсоединенным к зажимам колебательного KOHTyi)a, и BTOJMJM резистором , подключением как и первый резистор параллельно силовому койтакту через ключ,. 2. Устройство по п. 1 о т л и ч а Ю « е е с   тем что датчик емкостного сопротивлени  се держит датчики тсйса и напр жени  кон;ценсатора контураV ввходы которых подключены к вкодаМ аналогового делител  t галход которогё чррез ключ, синхрониэйрованНЕ с к |ючом первого резистора, и инт вертйрующий повторитель соединен 0 § первым входом инвертирующего суммато€Л ра, а через ключ, сйнхроййзйровайный с ключом второго резистора, и заG помийающйй б ок Соединен с входом неинвертирующего сумматора и с &sapHM входс 1 инв тирующего сум- с матбра, подключенного выхЪдом к вфо . рому входу неинвертирующего суммато|ра ,выxoд которого соедйаей с датчит ком напр жени . ,

Description

Изобретение относитс  к электротй мии и может ть использовано дл  предварительной настройки колебатель ного контура индукционной печи. Известно устройство Дл  предварительной настройки колебательного кон тура индукционной печи, состо щее из пускового источника электроэнергии, присоединенного к колебательному кон туру через коммутирующие элементы, Фазочувствительного элемента и ло/ги .ческого блока Cl. Недостаток данного устройства заключаетс  в наличии дополнительного пускового источника электроэнергии. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство предварительной настройки колебательного контура индукционной печи, содержащее снабженный индикатором фазочувствительный элемент., один из входов которого через коммутирующий блок соединен с зависимыми параллельного колебатель ного контура, подклгоченйого к источнику питани  через силовой контакт, параллельно которому включен резистор и второй вход Фазочувствительного элемента Е21 . , Недостаток иэвестно о устройства заключаетс  в том, что настройка ведетс  при пониженном токе колебательного контура, который определ ет с  в основном величиной сопротивлени шунтирующего силовые контакты. Помещенный в индуктор металл находитс  в электромагнитном поле напр женно ,сти . где .Н - напр женность магнитного пол ; I - ток индуктораf W - число витков индyктopa а - длина индуктора. Известно, что дл  ферромагнитных материалов величина магнитной проницaeмocтиJЦ зависит от напр женности .магнитного пол . Дл  углеродистых сталей в интервале 500 JJt б

8000

80 00 а

iv

н

Реактивное сопротивление полосы нагреваемого металла шириной ft и

длиной 1 . ,/

..

где Q - удельное электрическое сопротивление;

f - частота тока индуктора. Ошибка : в определении реактивного сопротивлени  металла, обусловленна  отличием тока индуктора в процессе настройки от номинального значени 

где хцнз - реактивное сопротивление 5 провода индуктора}

xgj - реактивное сопротивление

воздушного зазора; и измен ема  ча;сть ( тде хмет. - реактивное сопротивление 55 еталла, в значение Хпеоек вводитс  поправка-, учитывающа  отличие тока настройки от номинального тока и за . тем производитс  окончательна  настройка . При токе, настройки 1 , оп60 редел емом величиной первого резистора R , и настроенным в резонанс контуре

Хс. - Хпоат +:xnepevi Хпоат + . 65 .: .VI составит ошибку В настройке колебательного контура. Цель изобретени  - повысить точность настройки контура. . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство предварительной настройки колебательного контура индукционной печи, содержащее снабженный индикатором фазочувствительный элемент , один из входов которого через коммутирующий блок соединен с зажимами параллельного колебательного контура, подключенного к источнику питани  через силовой контакт, параллельно KOTOpcMviy включен резистор ц второй вход фавочувствительного элемента, снабжено датчиком емкостного сопротивлени , подсоединенным к зажимам колебательного контура и вторым резистором, подключенным как и первый резистор параллельно силовс лу контакту через ключ. Датчик емкостного . сопротивлени  содержит датчики тока и напр жени  конденсатора контура, выходы которых подключены к входам аналогового делитей , выход которого через ключ, синхронизированный с ключом первого : резистора, и инвертирующий повторитель соединен с перВЕЛМ входом инвертирующего сумматора, а через ключ, синхронизиробанный с ключом второго резистора и запоминающий блок соединен с первым входом нейнвертирующего сумматора и с вторым входом инверти-рующего сумматора, подключенного выходом к второму входу неинвертирующе .го сумма-гора, Выход которого соединен С датчиком напр жени . . Повышение точности настройки достигаетс  тем что предварительна .настройка производитс  дважды, при двух различшлх значени х тока индуктора определ етс  независима  от тока индуктора часть реактивного сопротивле ВИЯ системы Индуктор-металл При токе 1 определ емом величиной второго резистора Нл Хед. хгюст + кт/ 7 . Значение емкости, требуемое дл  .компенсации реактивного сопротивлени  системы ндуктор-металл при номинальном токё IHOM индуктора . с Хпоет + к или учитыва , что Xftji-xat ГГ и ,n Г выразим требуемое значение емкостно сопротивлени  через величины Хд и которые могут быть легко изменены . ,... . -П ii li R-i RMV« 1.,-.-t- . и выражение дл  требуемого значени  емкостного сопротивлени  преобразуетс  к виду .( Хс ел--71ГгС1-Т/Г ) Д Хс . -(-)|Sb Ином J 11 i Ti.fc.. -H-Jfr Предлагаемый датчик емкостного сопротивлени  фиксирует в процессе настройки величину и далее форми рует сигнал, пропорциональный величине требуемого сопротивлени  (.емко стного). На фиг. 1 изображена схема замещени  схемы индуктор-металл; на фиг. 2 - принципиальна  схема устройства .,, Устройство состоит из фазочувств тельного элемента 1 с индикатором 2 причем первый вход 3 фазочувствйтел элемента через коммутирующий блок 4 подключен к зажимам крлебзте аого контура 5, а второй вход б фаз чуаствительного элемента 1 подключе через первый ключ 7 к первому резис тору 8, а через второй ключ 9- к резистору 10 и зашунтирован силовым контактом 11, а Также датчи ка 12 емкостного сопротивлени , кот рый состоит из датчика 13 тока, вкл чённого.в цепь компенсирующего конденсатора контура и датчика 14 йапр жёни  конденсатора, причем выход датчиков напр жени  и тока подключе соответственно к первому и второму входам аналогового делител  15, вых которого через ключ 16 синхронизиро ванный сКЛЮЧОМ 9 и через запоминаю щий 17 блок подключен к второму входу инвертирующего сумматора 18 и к первому входу неинвертирующего сум- . матора 19 с датчиком 20,- а через ключ ключ21, синхронизированный с ключом 8, и через инвертирующий повторитель 22 (с. 58)пЬдключен к первому входу инвертирующего суилматора 18, выход которого подключен к второму входу . неинвертирующего сумматора 19. Устройство работает следующим образом .. Дл  настройки колебательного контура 5 до включени  силового контакта 11 вход 3 элемента 1с помспцью коммутирующего блока 4. по цключаетс  к колебательному контуру 5, а -вход 6 того же элемента через ключ 7 - к резистору 8. На вход 3 поступает напр жение колебательного контура, а на вход б - сигнал, пропорциональ- , ный току. Индикатор 2 показывает угол сдвига фаз между напр жением и током. Контур 5 настраиваетс  на заданный коэффициент мощности. На выходе аналогового делител  15 по вл етс  сигнал, пропорциональный емкостному сопротивлению (входные сигналы аналогового делител  пропорциональны напр жению на конденсаторе и току через него, следовательно выходной сигнал, равный их отношени р пропорционален емкостному сопротивлению). Этот сигнал по- даетс  через второй ключ 16 на запоминающее устройств.о 17 и сохран етс  там после размыкани  ключей 7 и 16. Далее замыкаютс  ключи 9 и 21. Вход б фазочувствительного .элемента 1 подключаетс  через контакт 9 к резистору 10 и производитс  повторна  настройка колебательного контура при новом значении тока индуктора. .Сигнал , пропорциональный .новому значению емкостного сопротивлени  х через контакт 21 подаетс  на вход инвертирующего повторител  22, и далее-. на ВТОРОЙ вход инвертирующего сумматора 18, на первом входе которого . имеетс  сигнал пропорциональный емкостному сопротивлению ха. . При помощи инвертирующего сумматора . ко- эффициентом передачи -JW( / -JftT hwrSM/ IHOM Кл формируетс  сигнал, равный . R( который суммйрубтО  на cy№viaTope 19 с сигналом ХСА На выходе сумматора 19 получаем сигнал. пропорциональный требуемому значению емкостного сопротивлени . Информаци  о значении этого сигнала выводитс  на датчик 20 напр жени , который может быть проградуирован нвпосредст )ввВ1Ю 8 еда(ни1(вх шокрсти. Далее вруч«у или автоматически произвапи с  окончательна  настройка колебательного i-ttoHvyfieL.

Йрдд агаемое устройство повЕ оает точность пре шарнтельной настройкн колебательного контура ин укцноН|Юй печн при фепсхммгнитной загрузке/ так как при его использовании устран етс  о&а1бка. обусловленна  зависимостью рдактнвного сопротнвлённ  металла от KHjtyKTOpa. , :  | нагреве (тальНих заготовок ;(07в мм в индукторе fii 110 мм и д и ,ной 1720 мМ с витков«равнюи &&, частота  нтающаго тока 2400 :Рц, индуктора 3000 А реактивно сопротивление системы индукт ф-металл составит й,2 Ом, а прн 15Q А уже 0,45 Ш. гцри  одключенин контура , настроенного в резонанс при по ннженном токе индуктсфе, к Источнику питани  о номинальным напр же1Щ4Я 1 источника tipaBucHT ншшнальиый в 1/5 раа а. floedsHoe броски %ока ccKKpatftaiaT срок службы оборувоват . ;При исполь зовании I PHCTC HIIDC преобразователей 4iacTom в качестве ист.очO НИКОВ пнтамн  е онбка иастрсйки колебательного а(онт)фа делает невозмо iXdM запуск HMMpYopa.

Использой1ай1|« предлагаемого уст7

ройства iraetftd№F надежность ч,

5 к елузк1)|| ие гачников питани  индун- 1Щ4Ьнннх (х№е с н силовой коммутационной aiiiteqrwryfu

..

Claims (2)

1. . 2.Авторское свидетельство СССР » 524335, кл. Н 05 В 6/06,1978. , 1. УСТРОЙСТВО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ НАСТРОЙКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ, содержащее снабженный индикатором фазочувствительный элемент. один из входов которого через коммутирующий блок соединен с^: зажимами параллельного колебательного ¹ контураподключенного к источнику питания через силовой контакт^ параллельно которому включен, резистор и второй вход фазочувствительного элемента, о т ли ч а ю щ е е с я ).тем_с. что, с целью повышения точности настройки контура при нагреве ферро-, магнитных изделий, устройство снабжено датчиком емкостного сопротивления г подсоединенным к зажимам колебательного контура, и вторым резистором, подключенным как и первый резистор параллельно силовому контакту через ключ,.
2. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик ем-; костного сопротивления содержит датчики токай напряжения конденсатора . контура’,· выходы которых подключены к входам аналогового делителя _t выход которого через ключ, синхронизированный с ключом первого резистора, й инвертирующий повторитель соединен с ~ первым входом инвертирующего суммато ра, а через ключ, синхронизированный с ключом второго резистора, и за поминающий блок соединен с первым входом неинвертирующего сумматора и с вторым входом инвертирующего сумматора, подключенного выходом к второму входу неинвертирующего сумматоipa, выход которого соединен с датчиком напряжения. . ^!'