SU1107348A1

SU1107348A1 - Индукционное нагревательное устройство

Info

Publication number: SU1107348A1
Application number: SU833599837A
Authority: SU
Inventors: Виктор Ильич Мельников; Анвар Факелович Усманов
Original assignee: Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1983-06-06
Filing date: 1983-06-06
Publication date: 1984-08-07

Abstract

1. ИНДУКЦИОННОЕ НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее индуктирующую обмотку, размещенную на составНом магнитопроводе, участок которого БЙЕЛИОТ установлен на оси вращени , nepneff дикул рной продольной оси магнитопровода , и снабжен обмоткой, подключенной к регулируемому источнику посто нного тока,о т л и 1 а ю щ е е .с тем, что, с целью повышени j КПД устройства при трехфазном исполнении , магнитопровод выполнен Щ-образным , а ось вращени его подвижного участка размещена на пересечении продольных осей среднего стержн и рма. 2. Устройство ПО.П.1, о т л и ч аю 1ц е е с тем, что, с целью повышени равномерности загрузки фаз, участки рма в зоне размещени подвижного участка выполнены изогнуты- g ми под углом 120&deg; один к другому и (Л составл ют 120 со средним стержнем. со 00

Description

Изобретение относитс к индукционному нагреву и может быть использовано в металлургии и машиностроении .

Известно использование дл плавнго регулировани режима работы индуционной установки управл емых дросселей , которые в трехфазной установке могут быть подключены параллельно каждой фазе индуктора tl 3

Недостатки этого устройства увеличение потерь мощности и удорожание установки за счет применени мощных дросселей.

Известно также использование дл регулировани режима работы индукционной установки дополнительной обмотки , подключенной к регулируемому источнику посто нного тока и разме ценной на магнитопроводе 21.

Недостаток данного устройства заключаетс в том, что увеличиваютс Потери активной мощности в магнитопроводе За счет увеличени его намагниченности . Кроме того, регулирование коэффициента мощности осуществл етс путем увеличени реактивного параметра индуктора и поддержани его на максимальном уровне что увеличивает потери в самом индукторе .

Наиболее близким к предлагаемому вл етс индукционное нагревательно устройство, содержащее индуктирующу обмотку, размещенную на Составном магнитопроводе, участок которого установлен на оси вращени , перпендикул рной оси магнитопровода, и снабжен обмоткой, подключенной к регулируемому источнику посто нного тока. Регулирование коэффициента мощности в нем осуществл етс изменением тока в электромагните З.

При работе известного устройства имеютс потери в обмотке и сердечнике электромагнита от обратновращающегос пол .

Цель изобретени - пбв лиение КПД устройства при трехфазном исполнении

Дл достижени указанной Цели в индукционном нагревательном устройстве , содержащем индуктирующую обмотку , размещенную на составном магнитопроводе , участок которого установлен на оси вращени , перпендикул рной продольной оси магнитопровода , и снабжен обмоткой, подключенной к регулируемому источнику посто нного тока, магнитопровод выполнен Ш-образным, а ось вращени его подвижного участка размещена на пересечении продольных осей среднего стержн и рма.

Кроме того, дл повышени равномерности загрузки фаз участки рма в зоне размещени подвижного участка выполнены изогнутыми под углом 120

один к другому и составл ют 120 со средним стержнем.

На фиг. 1 изображено устройство применительно к трехфазной канальной печи; на фиг. 2 - Ш-образный 5 магнитопровод; на фиг. 3 - векторна диаграмма, по сн юща принцип работы устройства.

Индукционное нагревательное устройство содержит индуктирующие обмотO ки 1-3, размещенные на.стержн х

Ш-образн1ого стержневого магнитопровода 4, ванну 5 с металлом, вращающийс участок б, ЯВЛЯЮЩИЙСЯ электромагнитом с обмоткой, подключенной к с регулируемому источнику 7 посто нного тока.

Устройство работает следующим образом.

При подключении обмоток 1-3 к трехфазной системе питани относи0 тельно электромагнита б существует вращающеес магнитное Поле, так .к магнитные потоки, встречающиес в зоне расположени электромагнита 6 и .проход щие по стержн м магнитопровода 4, смещены во времени на.120. и в пространс ве. Элек-. тромагнит 6 раскручиваетс до син- . кронной скорости врсодени , например, с помощью дополнительного.двигател . 0 (не показан).. В дальнейшем его.вращение поддерживаетс электромагнитным моментом. Регулирование коэффициента мощности осуществл етс изменением тока в обмотке электромагни5 Та 6.

Магнитный поток, создаваемый электромагнитом .6, вращает с синхронно с вращающимс магнитным полем,

0 создаваемым :трехфазной системой обмоток 1-3. Следовательно, магнитный поток электромагнита б совпадает по фазе с магнитными потоками каждой из обмоток 1-3.

t , Принцип регулировани режима работы устройства снее виден из векторной диаграммы {фиг. 3), котора отражает влени в каждой из обмоток 1-3. Обозначим через Ф суммарный поток в обмотке, создаваемый намагничивающими силами обмотки Эл нагреваемого издели 3 5 и намагничивающей .силой дополнительного переменного пол , создаваемого электромагнитом б И; , совпадающим по фазе с потоком

5 . ф, а значит и с суммарной намагничивающей силой (дл упрощени прин то равенство намагничивающих сил токами, их создающими):

0 (1)

На фиг. 3 обозначены: j. - ток (намагничивающа сила) в нагревательном-металле, отстающий от ЭДС Е на угол, завис щий от 5 соотношени активного и реактивного параметров нагреваемого металла; j{,t- ток (намагничивающа сила) индуктирующей обмотки; Ё - ЭДС, наведенна потоком ф в нагреваемом металле и обмотке; V - напр жение на обмотке, урав новешивающее Здс. Согласно соотношению (1) векторы образуют фигуру, изображенную фиг. 3. Предположим, что мощность нагрева посто нна. Во врем нагрева измен етс реактивный параметр нагреваемого металла, в результате чего. ток Ji измен етс до величины j (фиг. 3), что приводит к изменению тока обмотки.до величины Изменение величины дополнительно намагничивающей силы J/ до величины ( фиг. 3) приводит k прежнему зна чению тока . Таким образом/ с помощью регулир емой намагничивающей силы каком-либо возмущении, вызвавшем изме нение реактивности, можно измен ть реактивную составл ющую тока каждой фазы обмотки индуктора до начального значени .и тем самым поддерживать ее.посто нной. . . . в предлагаемом устройстве за счет отсутстви .обратно вращающегос пол ликвидируютс потери в обмотке и . сердечнике электромагнита.. При.наличии обратного пол , вращающегос относительно электромагнита с двойной частотой 2f , удельные потери в сердечнике электромагт нйта от этого пол подсчитываютс по следующей формуле / PcUl Pc(5o)( . (2) . где ff (SO) - удельные потери в стали при f 50 Гц. Магнитопровод индукционного нагревател выполнен из электротехнической стали марки 334 толщиной 0,5 мм, а величина магнитной индукции в нем , (50)1,6 Вт/кг и )Л,б (100/2) 3,93 BT/Kf. Таким образом, удельные потери в , сердечнике электромагнита от обратно вращакнцегос пол составл ют 3,93 Вт/кг. В предлагаемом устройстве эти потери, как и потери s обмотке электромагнита, устран ютс , что повышает КПД предлагаемого устройства .

Claims

1. ИНДУКЦИОННОЕ НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее индуктирующую обмотку, размещенную на составном магнитопроводе, участок которого разным, а ось вращения его подвижно го участка размешена на пересечении продольных осей среднего стержня и ярма.

2. Устройство по.п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения равномерности загрузки фаз, участки ярма в эоне размещения подвижного участка выполнены изогнутыми под углом 120° один к другому и составляют 120° со средним стержнем.

Фиг.1 ί