SU708542A1 - Device for high-frequency zone heating of long articles - Google Patents

Device for high-frequency zone heating of long articles Download PDF

Info

Publication number
SU708542A1
SU708542A1 SU772536357A SU2536357A SU708542A1 SU 708542 A1 SU708542 A1 SU 708542A1 SU 772536357 A SU772536357 A SU 772536357A SU 2536357 A SU2536357 A SU 2536357A SU 708542 A1 SU708542 A1 SU 708542A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inductor
heating
frequency
primary winding
transformer
Prior art date
Application number
SU772536357A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Григорьевич Шварцман
Владимир Исаакович Червинский
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3602
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3602 filed Critical Предприятие П/Я А-3602
Priority to SU772536357A priority Critical patent/SU708542A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU708542A1 publication Critical patent/SU708542A1/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Description

Изобретение относится к области индукционного нагрева металлов и может быть использовано в металлургической промышленности и в машиностроении для нагрева узкой зоны изделий, например, труб под поперечную резку.The invention relates to the field of induction heating of metals and can be used in the metallurgical industry and in mechanical engineering for heating a narrow zone of products, for example, pipes for transverse cutting.

Известно устройство для зонального нагрева, выполненное в виде расположенных друг за другом неподвижных индукторов, через которые проходит прокат. Последовательно с перемещением проката соответствующим переключением индукторов формируется индукционное поле так, что происходит нагрев выбран' ной зоны 11J.A device for zonal heating is known, made in the form of stationary inductors located one after another, through which the rolling passes. Consistently with the movement of the rolled products by the corresponding switching of the inductors, an induction field is formed so that the selected zone 11J is heated.

Недостатком известного устройства является трудность создания хорошо сфокусированного индукционного поля. Зона нагрева ’’размывается” — становится широкой. Кроме того, необходимость использования коммутационной аппаратуры для переключения индукторов снижает надежность устройства.A disadvantage of the known device is the difficulty of creating a well-focused induction field. The heating zone ’’ is blurring ”- is becoming wide. In addition, the need to use switching equipment for switching inductors reduces the reliability of the device.

Известно устройство, содержащее индуктор, согласующий подвижный трансформатор, гибкий подводящий фидер (кабели), соединяющий неподвижно установленную конденсаторную ба2 тарею с согласующим трансформатором, вторичная обмотка которого жестко соединена с индуктором, и механизм перемещения индуктора [2].A device is known that contains an inductor matching a movable transformer, a flexible supply feeder (cables) connecting a fixed capacitor bank2 to a matching transformer, the secondary winding of which is rigidly connected to the inductor, and the mechanism for moving the inductor [2].

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Одновременно с подачей напряжения для нагрева на индуктор начинается перемещение согласующего трансформатора и жестко связанного с ним индуктора. При этом скорость перемещения трансформатора равна скорости движения трубы; наличие гибкого фидера обеспечивает возможность перемещения трансформатора с индуктором. При достижении нагреваемой зоной заданной температуры происходит разделение трубы по нагретой зоне с помощью специального механизма. Далее трансформатор с индуктором тормозятся и возвращаются в исходное положение.Simultaneously with the supply of voltage for heating to the inductor, the movement of the matching transformer and the inductor rigidly connected with it begins. The speed of the transformer is equal to the speed of the pipe; the presence of a flexible feeder provides the ability to move the transformer with the inductor. When the heated zone reaches the set temperature, the pipe is divided into the heated zone using a special mechanism. Next, the transformer with the inductor is braked and returned to its original position.

Современные трубосварочные станы имеют скорости сварки до 3,5 м/сек. Такая скорость приводит к необходимости сокращения времени нагрева под резку до 0,2-0,6 сек. Столь малое время нагрева может быть обеспечено при весьма больших модностях на индукто708542 pc - свыше 1000 кВт. Однако получить такую высокую мощность при использовании подвижного фидера нельзя. Так, при передаче мощности около 1000 кВт по разрешенной частоте 440 кГц величина контурного тока в фидере должна составить около 1500 А. В то же время наиболее мощный кабель КР-50-44-15 допускает ток на частоте 440 кГц - 60 А. При этом вес 10 м кабеля составляет около 60 кг, минимальный радиус изгиба 750 мм, диаметр 48 мм. Всего же потребуется 25-2 ветвей кабеля, т. е. диаметр пучка кабелей составит около 400 мм и вес их при средней длине 5 м около 1500 кг. Такая конструкция неработоспособна.Modern pipe welding mills have welding speeds of up to 3.5 m / s. This speed leads to the need to reduce the heating time for cutting to 0.2-0.6 seconds. Such a short heating time can be achieved with very large mods on the inductance 708542 pc - over 1000 kW. However, it is impossible to obtain such high power when using a mobile feeder. So, when transmitting power of about 1000 kW at an allowed frequency of 440 kHz, the loop current in the feeder should be about 1500 A. At the same time, the most powerful cable KR-50-44-15 allows a current at a frequency of 440 kHz - 60 A. the weight of 10 m of the cable is about 60 kg, the minimum bending radius is 750 mm, and the diameter is 48 mm. In total, 25-2 cable branches will be required, i.e., the diameter of the cable bundle will be about 400 mm and their weight with an average length of 5 m is about 1500 kg. This design is inoperative.

Недостатками известного устройства являются малая мощность, значительный вес подвижных частей, что приводит к значительным динамическим нагрузкам на конструкцию. Значительный вес подвижных частей, включающих в себя фидер, трансформатор и индуктор, затрудняет разгон и торможение по окончании нагрева.The disadvantages of the known devices are low power, significant weight of the moving parts, which leads to significant dynamic loads on the structure. The significant weight of the moving parts, including the feeder, transformer and inductor, makes it difficult to accelerate and decelerate upon completion of heating.

Известно также устройство для высокочастотного нагрева, содержащее спиральную первичную обмотку трансформатора и подвижную относительно нее вторичную, жестко связанную с одновитков ым индуктором [3].A device for high-frequency heating is also known, containing a spiral primary winding of a transformer and a secondary movable relative to it, rigidly connected to a single-turn inductor [3].

Однако этот индуктор не дает возможности повышения производительности устройства.However, this inductor does not provide the possibility of increasing the productivity of the device.

Целью изобретения является повышение производительности, устройства.The aim of the invention is to improve the performance of the device.

Для этого вторичная обмотка охватывает первичную и выполнена в виде цилиндрического витка, длиной не менее суммы длин первичной обмотки и хода индуктора. Первичная обмотка может быть снабжена замкнутым магнитопроводом.For this, the secondary winding covers the primary and is made in the form of a cylindrical coil, not less than the sum of the lengths of the primary winding and the stroke of the inductor. The primary winding may be provided with a closed magnetic circuit.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг. 3 — вариант исполнения устройства с первичной обмоткой, снабженной магнитопроводом.In FIG. 1 shows the proposed device, a General view; in FIG. 2 is a view A of FIG. 1; in FIG. 3 is an embodiment of a device with a primary winding provided with a magnetic circuit.

Устройство для высокочастотного зонального нагрева изделий содержит высокочастотный согласующий трансформатор, первичная обмотка 1 которого является неподвижной, а вторичная обмотка 2 может перемещаться относительно первичной обмотки. Индуктор 3 выводами 4 жестко связан с выводами 5 вторичной обмотки 2 трансформатора. Длина вторичной обмотки 2 ”Х” выбирается не менее L + vt, где L — длина первичной обмотки, v — скорость перемещения трубы, t — время нагрева до заданной .температуры. Это позволяет сохранить постоянной величину коэффициента маг нитной связи между неподвижной первичной и подвижной вторичной обмотками.A device for high-frequency zone heating of products contains a high-frequency matching transformer, the primary winding 1 of which is stationary, and the secondary winding 2 can move relative to the primary winding. The inductor 3 leads 4 is rigidly connected to the leads 5 of the secondary winding 2 of the transformer. The length of the secondary winding 2 "X" is selected at least L + vt, where L is the length of the primary winding, v is the speed of movement of the pipe, t is the heating time to a given temperature. This allows us to maintain a constant value of the coefficient of magnetic coupling between the stationary primary and mobile secondary windings.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Труба 6 проходит через индуктор 3. В заданный момент времени (положение 3) включаются одновременно высокочастотное напряжение (нагрев) на индукторе и механизм перемещения вторичного витка, ведущий синхронно и параллельно с трубой индуктор 3 на заданное расстояние, определяемое скоростью трубы 6 и временем ее нагрева до заданной температуры. К концу хода индуктора (положение. Ц) обеспечивается соответствующая температура зоны трубы и выключается нагрев. Индуктор вместе со вторичной обмоткой трансформатора возвращается в исходное положение JLThe pipe 6 passes through the inductor 3. At a given point in time (position 3), the high-frequency voltage (heating) at the inductor and the secondary coil movement mechanism are switched on, leading the inductor 3 synchronously and parallel to the pipe to a predetermined distance, determined by the speed of the pipe 6 and its heating time to the set temperature. By the end of the inductor stroke (position. C), the corresponding temperature of the pipe zone is provided and heating is turned off. The inductor, together with the secondary winding of the transformer, returns to its original position JL

При применении высокочастотных трансформаторов с магнитопроводом 7 (фиг. 2) индуктор 3, жестко связанный со вторичной обмоткой трансформатора перемещается вдоль одного из стержней магнитопровода.When using high-frequency transformers with a magnetic circuit 7 (Fig. 2), the inductor 3, rigidly connected with the secondary winding of the transformer, moves along one of the rods of the magnetic circuit.

Использование предлагаемого устройства позволяет применить для зонного нагрева труб мощность свыше 1000 кВт, тем самым сократить время нагрева трубы до 0,1-0,6 с (в известном устройстве 3—7 с). Столь малое время нагрева позволяет обеспечить высокопроизводительные трубосварочные станы со скоростью 3-3,5 м/сек устройством для нагрева трубы под резку.Using the proposed device allows the use for zone heating of pipes with a power of more than 1000 kW, thereby reducing the heating time of the pipe to 0.1-0.6 s (in the known device 3-7 s). Such a short heating time makes it possible to provide high-performance tube welding mills with a speed of 3-3.5 m / s by a device for heating the pipe for cutting.

Claims (3)

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЗОНАЛЬНОГО НАГРЕВА ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ;;; рс - свыше 1000 кВт. Однако такую высокую мощность при использовании подвижного фидера нельз . Так, при передаче мощнос ти около 1000 кВт по разрешенной частоте 440 кГц величина контурного тока в фидере должна составить около 1500 А. В то же врем  наиболее мощный кабель КР-50-44-15 допускает ток на частоте 440 кГц - 60 А. При этом вес 10 м кабел  составл ет около 60 кг, минимальный радиус изгиба 750 мм, диаметр 48 мм. Всего же потребуетс  25-2 вет вей кабел , т. е. диаметр пучка кабелей составит около 400 мм и вес их при средней ддине 5 м около 1500 кг. Така  конструкци  неработоспособна. Недостатками известного устройства  вл ют с  мала  мощность, значительный вес подвижных частей, что приводит к значительным динамическим нагрузкам на конструкцию. Значительный вес подвижных частей, включающих в себ  фидер, трансформатор и индуктор, затрудн ет разгон и торможение по окончании нагрева. Известно также устройство дл  высокочастотного нагрева, содержащее спиральную первичную обмотку трансформатора и подвижную относительно нее вторичную, жестко св занную с одновитковым индуктором 3. Однако этот индуктор не дает возможности повышени  производительности устройства. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности, устройства. Дл  этого вторична  обмотка охватывает первичную и выполнена в виде цилиндрического витка, длиной не менее суммы длин первичиой обмотки и хода индуктора. Первична  обмотка может быть снабжена замкнутым маг нитопроводом. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг. 3 - вариант исполнени  устройства с первичной обмоткой, снабженной магнитопро водом. Устройство дл  высокочастотного зонального нагрева изделий содержит высокочастотный согласующий трансформатор, первична  обмотка 1 которого  вл етс  неподвижной, а вторична  обмотка 2 может перемещатьс  относи тельно первичной обмотки. Индуктор 3 вьгеод ми 4 жестко св зан с выводами 5 вторичной обмотки 2 трансформатора. Длина вторичной обмотки 2 X выбираетс  не менее L + vt, где L - длина первичной обмотки, v - скорость перемещени  трубы, t - врем  нагрева до заданной .температуры. Это позвол ет сохра нить посто нной величину коэффициента магитнои св зи между неподвижной первичной и одвижной вторичной обмотками. Устройство работает следующим образом. Труба 6 проходит через индуктор 3. В заанный момент времени (положение Д) включатс  одновременно высокочастотное напр же ше (нагрев) на индукторе и механизм перемещени  вторичного витка, ведущий синхронно и параллельно с трубой индуктор 3 на заданное рассто ние, определ емое скоростью трубы 6 и временем ее нагрева до заданной температуры . К концу хода индуктора (положение. Ц) обеспечиваетс  соответствующа  температура зоны трубы и выключаетс  нагрев. Индуктор вместе со вторичной обмоткой тpaнcфopJиaтoра возвращаетс  в исходное положение JL При применении высокочастотных трансформаторов с магнитопроводом 7 (фиг. 2) индуктор 3, жестко св занный со вторичной обмоткой трансформатора перемещаетс  вдоль одного из стержней магнитопровода. Использование предлагаемого устройства позвол ет применить дл  зонного нагрева труб мощность свыще ЮОО кВт, тем самым сократить врем  нагрева трубы до 0,1-0,6 с (в известном устройстве 3-7 с). Столь малое врем  нагрева позвол ет обеспечить высокопроизводительные трубосварочные станы со скоростью 3-3,5 м/сек устройством дл  нагрева трубы под резку. Формула изобретени  1.Устройство дл  высокочастотного зонального нагрева длинномерных изделий, например, труб, содержащее спиральную первичную обмотку согласующего трансформатора и подвижную относительно нее вторичную, жестко св занную с одновитковым индуктором, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  производите;п ности устройства, вторична  обмотка охватывает первичную и выполнена в виде цилиндрического витка, длиной не менее суммы дпин первичной обмотки и хода индуктора. 2.Устройство по п. 1,отличающее с   тем, что первична  обмотка снабжена замкнутым магнитопроводом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ №1013017, кл. 21 h 29/03, опублик. 1970. (54) CONSTRUCTION FOR HIGH-FREQUENCY ZONE HEATING OF LONG-DIMENSIONAL PRODUCTS ;;; RS - over 1000 kW. However, such high power when using a mobile feeder is not possible. So, when transferring power of about 1000 kW at an allowed frequency of 440 kHz, the loop current in the feeder should be about 1500 A. At the same time, the most powerful cable KR-50-44-15 allows current at a frequency of 440 kHz - 60 A. At This weight of 10 m cable is about 60 kg, the minimum bend radius is 750 mm, diameter is 48 mm. In total, 25-2 branch cables will be required, i.e. the cable bundle diameter will be about 400 mm and their weight with an average length of 5 m is about 1500 kg. Such a structure is inoperable. The disadvantages of the known device are with low power, a significant weight of moving parts, which leads to significant dynamic loads on the structure. The significant weight of moving parts, including the feeder, transformer and inductor, makes acceleration and deceleration difficult at the end of heating. It is also known a device for high-frequency heating, containing the spiral primary winding of a transformer and a secondary relative to it, rigidly connected with a single-turn inductor 3. However, this inductor does not allow for an increase in the productivity of the device. The aim of the invention is to improve the performance of the device. For this, the secondary winding covers the primary winding and is made in the form of a cylindrical coil with a length not less than the sum of the lengths of the primary winding and the stroke of the inductor. The primary winding can be equipped with a closed magnetic circuit. FIG. 1 shows the proposed device, a general view; in fig. 2 - view A of FIG. one; in fig. 3 shows a device with a primary winding equipped with a magnetic conductor. The device for high-frequency zonal heating of products comprises a high-frequency matching transformer, the primary winding 1 of which is stationary, and the secondary winding 2 can move relative to the primary winding. The inductor 3 through the bridge 4 is rigidly connected to the terminals 5 of the secondary winding 2 of the transformer. The length of the secondary winding 2 X is chosen not less than L + vt, where L is the length of the primary winding, v is the tube moving speed, t is the heating time to the specified temperature. This allows the constant magnitude of the magnetically coupling coefficient to be maintained between the fixed primary and the movable secondary windings. The device works as follows. The pipe 6 passes through the inductor 3. At the given time point (position D), the high-frequency voltage (heating) on the inductor and the mechanism for moving the secondary coil, leading synchronously and in parallel with the pipe, the inductor 3 for a given distance determined by the speed of the pipe 6, simultaneously turn on and the time it is heated to a predetermined temperature. By the end of the inductor stroke (position. C), the temperature of the pipe zone is ensured and heating is turned off. The inductor, together with the transformer secondary winding, returns to its original position. JL When using high-frequency transformers with a magnetic core 7 (Fig. 2), inductor 3, which is rigidly connected to the secondary winding of the transformer, moves along one of the magnetic core bars. The use of the proposed device makes it possible to apply a power higher than 10,000 kW for zone heating of pipes, thereby reducing the heating time of the pipe to 0.1-0.6 s (in the known device 3-7 s). Such a short heating time allows for high-performance pipe welding mills at a speed of 3-3.5 m / s with a device for heating the pipe for cutting. 1. Device for high-frequency zonal heating of long products, for example, pipes, containing the spiral primary winding of a matching transformer and a secondary relative to it, rigidly connected with a single turn inductor, characterized in that, in order to increase the output, the device the winding covers the primary and is made in the form of a cylindrical coil, with a length of at least the sum of the primary winding and the stroke of the inductor. 2. The device according to claim 1, characterized in that the primary winding is provided with a closed magnetic circuit. Sources of information taken into account in the examination 1.Patent of Germany No. 1013017, cl. 21 h 29/03, published 1970. 2.Глуканов В. И. и др. Сварка металлов при высокочастотном нагреве, М.-Л., 1962, с. 96-100. 2. Glukanov Century. And. And others. Welding of metals with high-frequency heating, M.-L., 1962, p. 96-100. 3.Патент Бельгии N 687273, кл. И 05 В, опублик; 1970.3. The patent of Belgium N 687273, cl. And 05 B, published; 1970.
SU772536357A 1977-10-12 1977-10-12 Device for high-frequency zone heating of long articles SU708542A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772536357A SU708542A1 (en) 1977-10-12 1977-10-12 Device for high-frequency zone heating of long articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772536357A SU708542A1 (en) 1977-10-12 1977-10-12 Device for high-frequency zone heating of long articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU708542A1 true SU708542A1 (en) 1980-01-05

Family

ID=20729947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772536357A SU708542A1 (en) 1977-10-12 1977-10-12 Device for high-frequency zone heating of long articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU708542A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3295938B2 (en) Direct-acting contactless power supply
JPS55103263A (en) Electromagnetic induction device for generating spiral field
EP0679868A3 (en) Position zensor with data processing circuit.
NL7904379A (en) TRANSFORMER.
SU708542A1 (en) Device for high-frequency zone heating of long articles
MY106734A (en) Generator for generating an electric voltage.
US4806834A (en) Electrical circuit for inductance conductors, transformers and motors
JP4165523B2 (en) Contactless power supply
GB1432397A (en) Method and device for the high-efficiency transfer of magnetic energy
RU93028512A (en) TRANSFORMER WITH SMOOTH VOLTAGE REGULATION
SU716133A1 (en) Magnetic amplifier
SU643795A1 (en) Stuck-on eddy-current transducer
SU860154A1 (en) Welding transformer
SU1522304A1 (en) Transformer
SU1078479A1 (en) Current and voltage transformer
US6724288B1 (en) Transformers tube type
SU877629A1 (en) Pulse transformer
FR2364432A2 (en) Position detector without mechanical contact - partic. useful for detecting position of rods in a nuclear reactor
ATE144366T1 (en) INCREASING THE INDUCTIVITY OF A COOLED HIGH CURRENT CABLE CONDUCTOR SECTION
RU2004023C1 (en) Transformer for secondary power supplies
EP0555560A1 (en) Low leakage transformer
SE9703561D0 (en) Magnetic winding coupler
RU2103843C1 (en) Induction heating plant
SU1714700A1 (en) Biased three-phase transformer
SU491024A1 (en) Inductive transducer of small linear displacements