SU849558A1 - Индукционна установка дл нагревафЕРРОМАгНиТНыХ дЕТАлЕй - Google Patents

Description

(54) ИНДУКЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА ФЕРРОМАГНИТНБ1Х ДЕТАЛЕЙ

1

Изобретение относитс  к электротермии и может быть применено в установках индукционного нагрева.

Известна индукционна  установка, содержаща  индуктор из трех секций, крайние секции которого подключены к источнику питани  повышенной частоты, а средн   - к источнику питани  промышленной частоты 1.

Недостатками этого устройства  вл ютс  необходимость применени  двух автономных источников питани  различных частот дл  создани  в детали электромагнитных полей двух частот, и наличие в катушке индуктивности трех обмоток, одна из которых рассчитана на подключение к сети 50 Гц и поэтому имеет значительные габариты и вес.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой  вл етс  индукционна  установка дл . нагрева ферромагнитных деталей, содержаща  соединенные параллельно конденсаторную батарею и индуктор , выполненный из двух последовательно включенных секций, обща  точка которых подключена к одному выводу источника питани  промыщленной частоты, а вторые концы каждой секций св заны со вторым выводом источника питани , через пары встречно-параллельно включенных тиристоров 2.

Однако это устройство не обеспечивает качественный нагрев деталей, так как секции индуктора включены согласно и середина нагреваемой детали перегреваетс .

Цель изобретени  - повыщение качества нагрева деталей.

Дл  достижени  этой цели секции индуктора включены встречно и размещены относительно друг друга с зазором, при котором коэффициент св зи секций равен 0,6-0,7.

10

На фиг. 1 изображена электрическа  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - варианты исполнени  и размещени  на детали секций индуктора с концентраторами электромагнитной энергии и без них.

Устройство содержит преобразователь 1

15 частоты, состо щий из силовой цепи питани  секций 2 и 3 индуктора. Начала секций 2 и 3 соединены с выходами 4 и 5 преобразовател  1 частоты. Концы секций 2 и 3 соединены между собой и с выводом 6 источника питани  промыщленной частоты. Вход

Claims (2)

1. 20 преобразовател  1 подключен к выводу 7 источника питани  промышленной частоты. Нагреваема  деталь 8 выполнена из ферромагнитного материала. Через нее замыкаютс  магнитосиловые линии потоков самоиндукции 9 и 10 и взаимоиндукции 11 секций 2 и 3. При индукционном нагреве детали 8, закрепленной в металлической оправке 12 (фиг. 3), ввод электромагнитной энергии в деталь осуществл етс  с помощью концентраторов 13 и 14 электромагнитной энергии, выполненных в виде П-образных сердечников , на которых размещены секции 2 и 3 индуктора. Устройство работает следующим образом. При включении-отключении секций 2 и 3 ток повыщенной частоты, обтека  обмотки , создает вокруг них переменный магнитный поток. Части магнитного потока 9 и 10 замыкаютс  в зонах примыкани  обмоток к нагреваемой детали. Эта часть потоков, сцепленных с токами повыщенной частоты, имеет повышенную частоту и индуцирует на поверхности детали вихревые токи,интенсивно нагревающие деталь в указанных зонах. Друга  часть магнитного потока 11, образованного взаимной индукцией секций 2 и 3, замыкаетс  через нагреваемую деталь и пронизывает ее по всей длине. Частота потока взаимной индукции равна промыщленной частоте, так как поток взаимной индукции сцеплен с суммарным током, протекающим через секции 2 и 3. Непрерывность суммарного тока обеспечиваетс  тем, что в момент переключени , отключающего , например, секцию 2 от вывода 7 и подключающего к нему секцию 3, ток в секции 2 начинает уменьщатьс  до нул , а ток в секции 3 за тот же промежуток времени начинает возрастать практически до того значени , которое он имел в секции 2 к моменту переключени  преобразовател  1. В межкоммутационные промежутки времени к источнику питани  промыщленной частоты подключена одна из секций индуктора . При этом ток также измен етс  по гармоническому закону. Однако, частота потока взаимной индукции остаетс  равной промыщленной частоте только в том случае, когда секции 2 и 3 подключены к выходам преобразовател  частоты одноименными за1жимами. При этом магнитный поток взаимной индукции не мен ет своего направлени  в детали в соответствующие полупериоды действи  тока промыщленной частоты. Деталь 8 в зазоре между секци ми 2 и 3 обтекаетс  вихревыми токами , преимущественно промыщленной частоты , поэтому в зоне зазора между секци ми 2 и 3 деталь 8 прогреваетс  менее интенсивно , чем в зонах, примыкающих к обмоткам 2 и З.Зоны примыкани  детали 8 к секци м 2 и 3 обтекаютс  вихревыми токами как промыщленной, так и повыщенной частоты. Это дает возможность устран ть подструживание детали в зонах, примыкающих к торцам катущки индуктивности , за счет более интенсивного их нагрева. Частота преобразовател  1 частоты устанавливаетс  экспериментально в зависимости от конфигурации детали 8 и интенсивности теплоотвода с поверхности детали в пределах 50-1000Гц. Чем интенсивнее охлаждаютс  зоны детали, примыкающие к обмоткам , тем выще должна быть частота. На практике приходитс  иметь дело с различными по форме и размерам детал ми, а также услови ми их охлаждени . Поэтому предпочтительным  вл етс  применение преобразовател , перестраиваемого по частоте в щироком диапазоне. Зазор между обмотками вли ет на коэффициент св зи, рекомендуема  величина которого составл ет 0,6-0,7. Сближение секций 2 и 3 увеличивает коэффициент св зи . Если катущка индуктивности выполнена с концентраторами энергии в виде сердечников 13 и 14 (фиг. 3), нужный коэффициент св зи устанавливают за счет параллельного смещени  сердечника с обмотками вдоль детали. Предлагаема  установка, разработанна  дл  индуктивного нагрева холодных литейных полуформ перед заливкой позвол ет осуществл ть высокоскоростной нагрев деталей , выполненных из ферромагнитного материала , токами двух частот и обеспечивает при этом равномерное распределение температур как на поверхности, так и внутри нагреваемой детали. Формула изобретени  Индукционна  установка дл  нагрева ферромагнитных деталей, содержаща  соединенные параллельно конденсаторную батарею и индуктор, выполненный из двух последовательно включенных секций, обща  точка которых подключена к одному выводу источника питани  промыщленной частоты, а вторые концы каждой секции св заны со вторым выводом источника питани , через пары встречно-параллельно включенных тиристоров , отличающа с  тем, что, с целью повыщени  качества нагрева деталей, секции включены встречно и размещены относительно друг друга с зазором при котором коэффициент св зи секций равен 0,6-0,7. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 309475, кл. И 05 В 5/00, 1968.
2. 2.Справочник по преобразовательной технике. Под ред. И. М. Чиженко. Киев, «Техника, 1978, с. 162. 6 Фиг.1 Фш.2