SU746465A1 - Способ регулировани температуры в индукционной установке - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ИНДУКЦИОННОЙ УСТАНОВКЕ

t

Изобретение относитс  к области электротермии, может быть использовано при нагреве электропровод щих материалов в индукционных установках .

Известен способ регулировани  температуры нагревательных установок , согласно которому измер ют температуру с помощью термодатчика, сравнивают сигнал температуры с установочной, преобразуют разностный сигнал в управл ющий в усилительных блоках и воздействуют им на источник энергии с целью изменени  текущей температуры нагревательного тела l .

Недостатком известного способа  вл етс  сложность процесса регулировани , возникающа  из-за многократного преобразовани  сигнгша датчика температуры в блоках регул тора .

Известен также способ регулировани  температуры в индукционной установке путем измерени  контролируемого параметра, сравнени  его .с заданным значением и формировани  управл к цего воздействи  23.

По этому способу осуществл етс  контроль нагрева по температуре заготовки на вУходе печи, но дл  предотвращени  аварийного перегрева заготовки при отказе основной системы измерени  температуры измен ют максимальное количество электроэнергии , затрачиваемой на нагрев заготовки.

(О

Недостатком известного способа  вл етс  низка  точность регулировани  температуры.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности.

15

Поставленна  цель достигаетс  тем, что контролируемый параметр формируют в соответствии с измерен-. ньш значением добротности индуктора индукционной установки.

20

Предлагаепвлй способ удобно по снить , рассматрива  последовательную электрическую схему замещени  системы с распределенными параметрами: индуктор - нагреваемое тело.

25 Она представл ет собой последовательное соединение активного и индуктивного эквивалентных сопротивлений, величины которых определ ютс  числе витков индуктора, геометрией сие30

емы индуктор - тело, частотой тока индукторе, удельными электрическии сопротивлени ми материала индуктора и нагреваемого тела. В процессе индукционного нагрева эти параметры, определ ющие активное и индуктивное эквивалентные сопротивлени  индукора , не мен ютс  и равны посто нным значени м, кроме величины удельного электрического сопротивлени  нагреваемого тела, котора  по известному закону измен етс  вместе с температурой тела. Следовательно величины эквивалентных активного и индуктивного сопротивлений индуктора определ ют температуру тела, которую можно каким-либо образом регулировать, след  за значени ми этих сопротивлений. Однако в процессе регулировани  температуры эквивалентные сопротивлени  трудно измерить , гораздо проще воспользоватьс  параметром, который характеризует их величины - добротностью индуктора, она равна отношению индуктивного эквивалентного сопротив- , лени  индуктора к его активному эквивалентному сопротивлению.

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства дл  регулировани  температуры попредложенному способу; на фиг. 2 - зависимости добротности индукто 1а при нагреве различных электропровод щих материалов от температуры заготовки.

Устройство дл  регулировани  температуры, реализующее предложенный способ, содержит генератор 1 переменного тока, колебательный контур 2 нагрузки, образованный емкостью 3 и индуктором, изображенным в виде эквивалентных индуктивности 4 и активного сопротивлени  5, блок 6 измерений, блок 7 сравнени , задатчик 8, блок 9 управлени .

Устройство работает следующим образом.

В ходе технологического процесса индукционного нагрева при помощи блока 6 измер ют текущую добротность индуктора. Добротность индуктора равна добротности колебательного контура, который образует индуктор с батареей компенсирующих конденсаторов, а она с бВльшёй точностью определ етс  через отношение тОки в индукторе к току на входе этого контура, измеренйых при частоте собственных колебаний контура. Далее в блоке 7 сравнивают величину текущей добротйостй йндУктор а с заданной величиной с выхода задатч11ка 8 . ,ч---- -: .,--,,.-..

Дл  формировани  сигнала с выхода задатчика 8 должны быть определены зависимости добротности индуктора от температуры нагреваемого тела дл  каждого конкретного случа : геометрии системы индуктор-тело,электрической проводимости материала индуктора, числа витков индуктора. Дл  примера на фиг.2 изображена така  зависимость дл  индуктора с числом витков,равным 9, высотой 135 мм и диаметром 85 мм, в которойнагревалось цилиндрическое тело (диаметр 60 мм, высота 135 мм).

0

Крива  f - материал цилиндрического .тела - сталь 45, крива  II - титановый сплав ТВ-9, крива  III графит ГМЗ, крива  IV - медь Ml.Далее разностный сигнал с блока срав5 нени  подают, в блок 9 управлени  и измен ют количество электроэнергии , поступающей с генератора переменного тока в колебательный контур нагрузки, поддержива  ра0 венство разностного сигнала нулю, т.е. равенство текущей температуры тела и заданной.

Применение предложенного способа регулировани  температуры в ин5 дукционной установке при отказе основной системы регулировани  температуры позвол ет повысить точность регулировани  температуры.

При реализации способа на макете

0 индукционной установки с использЪванием тиристорного преобразовател  частоты была получена точность регулировани  3-5%, достаточна  дл  многих технологических процес5 сов с использованием индукционного , нагрева. Испытани  проводились с. различными материалами нагреваемого тела: сталь, титан, медь, трафит. При этом давление охлаждающей Индуктор воды мен лось в пре0 делах 0,4-3 кг/см.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР № 484508, кл. G 05 D 23/24, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 293310, кл. С 21 D 1/42, 1967 (прототип).