SU1677879A1 - Индукционна нагревательна установка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - повышение точности нагрева плоских изделий с градиентом температуры по радиусу. Наличие двух датчиков температуры 17 и 18, двух механизмов перемещени  индукторов, трех сумматоров 4,5 и 6, шести ключей 7-12 и коммутатора 3 позвол ет задавать необходимый перепад температур по изделию путем перемещени  индуктора 15 относительно издели  16.1 ил.

Description

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано а машиностроительной, металлургической, и др.

областях, использующих индукционные установки для нагрева изделий.

. Цель изобретения - повышение точности нагрева плоских изделий с градиентом температуры по радиусу.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит задатчик 1 температуры, блок 2 сравнения, коммутатор 3, сумматоры 4-6, ключи 7-12, регулятор 13, источник 14 питания, индуктор 15, нагреваемое изделие 16, датчики 17,18 температуры изделия, блоки 19,20 управления механизмами 21,22 перемещения индуктора, источник 23 смещения, привод 24 вращения изделия.

Устройство работает следующим образом. .

При равномерном нагреве равные сигналы с обоих выходов задатчика 1 воздействуют на входы блока 2 сравнения, который формирует сигнал, соответствующий 0.

Под действием этого сигнала коммутатор формирует на третьем выходе сигнал, соответствующий логической 1, а на двух других выходах - логический ”0. Сигнал с третьего выхода коммутатора воздействует на управляющие входы ключей 11,12, подсоединяя выход первого сумматора 4 через ключ 11 к входу регулятора 13, а выход третьего сумматора 6 через ключ 12 - к первому входу второго блока 20 управления, ключи 7-10 разомкнуты.

Сигнал задания с первого выхода задатчика 1 действует на первый вход первого сумматора 4, на второй вход которого воздействует сигнал с выхода датчика 17 температуры. Результирующий сигнал с выхода первого сумматора 4 воздействует через закрытый ключ 11 на регулятор 13, которыйформирует сигнал управления, воздействующий на источник 14 питания, формирующий напряжение на индукторе 15, соответствующее заданной температуре нагреваемого изделия 16 в периферийной зоне. Если нагрев изделия равномерный, сигналы с выходов датчиков 17,18 температуры равны и сигнал с выхода третьего сумматора равен 0. Одновременно, сигнал с выхода источника смещения воздействует на вторые входы блоков 19 и 20 управления, таким образом, что механизмы 21,22 перемещения устанавливают индуктор в фиксированное положение, параллельное плоскости нагреваемого изделия.

При изменении температуры в центре изделия, например при ее увеличении, тре тий сумматор 6 формирует сигнал разности, который через ключ 12 воздействует на блок 20 управления механизмом 22 перемещения. Последний поднимает один край индуктора 15, уменьшая электромагнитную мощность, передаваемую в изделие на его внутренней границе кольцевой зоны.

Уменьшение электромагнитной мощности, передаваемой в изделие, приводит к снижению температуры в центральной зоне до заданного значения. После достижения равенства температур у датчиков 17 и 18 механизм 22 перемещения поддерживает наклон индуктора 15 в положении, обеспечивающем их равенство в процессе регулирования. При уменьшении температуры в центральной зоне механизм 22 перемещения перемещает индуктор 15 в сторону уменьшения зазора.

В течении всего процесса регулирования регулятор 13 воздействует на источник 14 питания таким образом, чтобы обеспечить постоянство температуры изделия периферийной зоны, а механизм 21 перемещения поддерживает соответствующий край индуктора на минимальном расстоянии от плоскости изделия за счет сигнала от источника 23 смещения.

Устройство также обеспечивает требуемый градиент температуры по радиусу кольцевой зоны изделия.

Работа устройства в режиме градиентного нагрева осуществляется следующим образом.

Пусть требуется обеспечить градиентный нагрев кольцевой зоны изделия, например, чтобы температура в периферийной зоне в конце нагрева была выше, чем в центральной зоне. В этом случае, сигнал задания с второго выхода задатчика 1 меньше, чем сигнал задания с первого выхода. Блок сравнения формирует сигнал, например, +1, который воздействует на коммутатор 3, подсоединяющий с помощью ключа 7 выход сумматора 5 к первому входу второго блока 20управления, а с помощью ключа 8- выход сумматора 4 к входу регулятора 13. При этом ключи 9-12 разомкнуты.

Сигнал ошибки с выхода сумматора 4 воздействует на регулятор 13, который формирует сигнал управления, воздействующий на источник 14 питания таким образом, чтобы поддерживать температуру изделия в периферийной зоне на заданном уровне путем изменения напряжения, подводимого к индуктору 15 от источника 14 питания. Одновременно сигнал ошибки с выхода сумматора 5 через ключ воздействует на блок 20 управления, который формирует сигнал управления, воздействующий на механизм 22 перемещения индуктора 15, изменяя наклон индуктора относительно плоскости изделия таким образом, чтобы поддерживать температуру изделия в центральной зоне на заданном уровне путем изменения зазора между индуктором и изделием в контролируемой точке.

При изменении знака градиента температуры, например, чтобы температура в периферийной зоне была ниже, чем в центральной зоне, сигнал с первого выхода должен быть меньше сигнала с второго выхода задатчика 1. Блок сравнения формирует сигнал, например, -1, который воздействует на коммутатор 3, подсоединяющий с помощью ключа 9 выход второго сумматора к входу регулятора 13, а с помощью ключа 10 - выход сумматора 4 к входу блока 19 управления. При этом ключи 7,8,11,12 разомкнуты.

Работа устройства осущесвтляется аналогично указанному, с той лишь разницей, что регулятор 13 поддерживает температуру центральной зоны воздействием на источник 14 питания, а температуру в периферийной зоне поддерживает блок 19 управления путем изменения наклона индуктора воздействием на механизм 21 перемещения. Механизм 22 перемещения под действием сигнала от источника 23 смещения устанавливает соответствующий край индуктора на минимальном расстоянии от плоскости изделия.

Применение изобретения позволяет повысить точность нагрева и расширить функциональные возможности устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Индукционная нагревательная установка, содержащая подключенный к источнику питания индуктор, механизм его перемещения с блоком управления, регулятор, первый датчик температуры изделия, задатчик и сумматор, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности нагрева плоских изделий с градиентом температуры по радиусу, установка дополнительно снабже5 на вторым механизмом перемещения индуктора с блоком управления, приводом вращения изделия, источником смещения, шестью ключами, коммутатором, блоком сравнения, двумя сумматорами и вторым 10 датчиком температуры изделия, причем первый датчик температуры предназначен для измерения температуры в периферийной зоне изделия, а второй - в центральной зоне, оба выхода задатчика подключены к 15 входам блока сравнения и каждый - к первым входам первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены с выходами соответственно, первого и второго датчиков температуры, выход блока сравнения 20 подключен к входу коммутатора, первый выход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей, второй выход - с управляющими входами третьего и четвертого ключей, а третий - с управляю25 щими входами пятого и шестого ключей, выход второго сумматора через первый ключ соединен с первым входом блока управления второго механизма перемещения индуктора и через третий ключ с входом 30 регулятора, выход первого сумматора через второй и пятый ключи соединен с входом регулятора, а через четвертый ключ - с первым входом блока управления первого механизма перемещения индуктора, выходы 35 датчиков температуры подключены к входам третьего сумматора, выход которого через шестой ключ соединен с первым входом блока управления второго механизма перемещения индуктора, причем к вторым вхо40 дам обоих блоков управления механизмов перемещения подключен выход источника смещения.