SU1753629A1 - Устройство дл индукционного нагрева пр моугольных изделий - Google Patents

Abstract

Использование: нагрев крупногабаритных токопровод щих пр моугольных изделий в металлургии, машиностроении и др. отрасл х промышленности. Сущность изобретени : две пр моугольные соленойдаль- ные катушки со взаимно перпендикул рными ос ми размещаютс  одна внутри другой, механически соедин ютс  посредством выступов и впадин и под- ключаютс  к источнику питани  с обеспечением фазового сдвига на четверть периода. Это позвол ет повысить КПД и уменьшить вибрацию устройства. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к индукционному нагреву в металлургии, машиностроении , в частности к нагреву пр моугольных изделий.

Известно устройство дл  индукционного нагрева изделий, содержащее индуктор с отогнутыми витками в его боковых част х.

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  вибропрочность конструкции индуктора, а также низкое значение КПД и коэффициента мощности.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому  вл етс  устройство дл  индукционного нагрева изделий, содержащее две секции индуктора, расположенные так, что их проводники взаимно перпенди: кул рны. Секции предназначены дл  поочередного нагрева в них издел ий.

Недостатком данного устройства  вл - етс  наличие вибраций секций индуктора, особенно про вл ющихс  при нагреве на промышленной частоте, и низкий КПД.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД, уменьшение вибраций и шума.

Поставленна  цель достигаетс  устройством дл  индукционного нагрева пр моугольных изделий, содержащим индуктор, выполненный в виде двух соленоидальных пр моугольных секций, оси которых взаимно перпендикул рны, указанные секции размещены одна внутри другой и механически св заны между собой посредством размещени  выступов, выполненных на наружной поверхности внутренней секции, в пазах, выполненных на Жнутренней поверхности наружной секции, при этом секции предназначены дл  подключени  к регулируемому источнику питани  с обеспечением фазового сдвига между секци ми на четверть периода.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - графики изменени  токов в секци х и электродинамических сил, действующих на индуктор.

(/

а

со о

Ю О

Устройство дл  индукционного нагрева пр моугольных изделий содержит индуктор , выполненный в виде двух соленоидных пр моугольных секций 1 и 2, оси которых взаимно перпендикул рны. На наружной поверхности секции 1 выполнены выступы 3. На внутренней поверхности секции 2 выполнены пазы 4 дл  захода в них при работе устройства выступов 3 секции 1. Выступы 3 и пазы 4 могут иметь Т-образную форму, как показано на фиг.1 Выступы 3 могут быть также выполнены в поперечном Сечении в форме трапеций либо в форме стержней, а пазы 4 секции 2 соответственно могут иметь либо трапецеидальную, либо круглую форму , Выступы 3 и пазы 4 выполн ютс  из диэлектрика, например текстолита, либо из металла, тогда те поверхности выступов 3 и пазов 4, которые приход т в соприкосновение друг с другом, покрываютс  изол ционным материалом во избежание замыкани  проводников секций 1 и 2. Секции 1 и 2 выполнены таким образом, что при нагреве издели  5 они совмещаютс  и размещаютс  одна в другой, механически скрепл  сь при этом выступами 3 и пазами 4.

Устройство работает следующим образом .

Нагреваемое изделие 5 помещают в первую секцию 1 индикатора, создающую продольное магнитное поле. Затем секцию 1 размещают внутри секции 2 индуктора, создающей поперечное магнитное поле, при этом выступы 3 секции 1 вход т в направл ющие пазы 4 секции 2, обеспечива  механическое крепление секций 1 и 2 друг к другу. Секции 1 и 2 подключают к источникам питани , совмещенным по фазе на 90° (не показаны), и осуществл ют нагрев. В процессе нагрева пр моугольное изделие 5 размещают в двух ортогональных магнитных пол х 6. Дл  уменьшени  вибраций индуктора путем изменени  тока 7 или 8 (фиг.2) в одной из секций 1 или 2 с помощью регулируемого источника питани  (не показан ) обеспечивают равенство (или близость) максимальных значений электродинамических сил 9 и 10 (фиг.З), действующих на секции 1 и 2. При этом силы 9 и 10, действующие на секции 1 и 2, складываютс  и в силу их смещени  во времени друг относительно друга на 90° превращаютс  в посто нную величину, не производ щую вибраций. После достижени  изделием 5 конечной температуры подвижную секцию 2

передвигают в исходное положение и изделие 5 выгружают из первой секции 1 индуктора .

Повышение КПД происходит за счет того , что при нагреве все поверхности издели  закрыты проводниками индуктора и отсутствует этап транспортировки издели  из секции в секцию по воздуху, за счет чего уменьшаютс  тепловые потери,

Равномерный нагрев издели  в предлагаемом устройстве, выполненном из вставл емых друг в друга секций индуктора, достигаетс  за счет одновременного нагрева изделий в двух ортогональных магнитных

пол х, при этом витки секций индуктора перекрещиваютс  друг с другом под пр мым углом над противоположными гран ми из- дели , обеспечива  интенсификацию нагрева этих зон, причем витки разных секций не

нааод т друг в друге потерь из-за взаимной ортогональности.

Уменьшение вибраций индуктора улучшает услови  труда работников, обслуживающих нагреватель, за счет уменьшени 

шума при нагреве.

Данное устройство может быть применено дл  равномерного нагрева пр моугольных изделий из различных материалов, картинагнеравномерного нагрева которых в

охватывающем их соленоидном пр моугольном индукторе различна. В одном случае (нагрев алюминиевых, медных слитков) токопроводы секций пересекаютс  над широкими гран ми слитка, в другом случае (нагрев стальных, титановых слитков) токопроводы секций пересекаютс  над узкими гран ми слитков.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  индукционного нагрева

   пр моугольных изделий, содержащее индуктор , выполненный в виде двух соленои- дальных пр моугольных секций, оси которых взаимно перпендикул рны, отличающеес  тем, что, с целью повышени  КПД,

   уменьшени  вибраций и шума, секции размещены одна другой и механически св заны между собой посредством размещени  выступов , выполненных на наружной поверхности внутренней секции, в пазах,

   0 выполненных нач внутренней поверхности наружной секции. при этом секции предназначены дл  подключени  к регулируемому источнику питани  с обеспечением фазового сдвига между секци ми на четверть пери5 ода.

   Фаг,1