SU988885A1

SU988885A1 - Device for automatically controlling induction heating

Info

Publication number: SU988885A1
Application number: SU813301383A
Authority: SU
Inventors: Марк Геселевич Тартаковский; Владислав Александрович Голиченко
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1983-01-15

Description

1one

Изобретение относитс к электро термии и может быть использовано дл автоматического управлени индукционным нагревом.,This invention relates to electrothermia and can be used for automatic control of induction heating.

Известно устройство дл регулировани процесса нагрева, где дл получени стабильных результатов термической обработки за счет окончани нагрева по достижении заданного сопротивлени сплава в схеме управлени установлено специальное тепловое реле С1 A device for controlling the heating process is known, where in order to obtain stable results of heat treatment due to the termination of heating upon reaching a predetermined alloy resistance, a special thermal relay C1 is installed in the control circuit.

Однако при значительных отк)1оиени х в исходной структуре сплава электросопротивление сплава, нагретого до заданного оптимального структурного состо ни , имеет некоторый разброс, не улавливающий тепловым реле. При отклонении структуры сплава от исходной в сторону увеличени дисперсности сопротивление уменьшаетс , а при уменьшении дисперсности электросопротивление увеличиваетс .However, with significant openings in the initial structure of the alloy, the electrical resistance of the alloy heated to a given optimal structural state has some variation that does not catch the thermal relay. When the alloy structure deviates from the initial one in the direction of increasing the dispersity, the resistance decreases, and when the dispersion decreases, the electrical resistance increases.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство, где, с целью исключени перенастроек закалочного контура,.дл обеспечени заданной температуры закалки как при колебани х напр жени , так и при замене его элементов, цепь обратной св зи подключают к закалочному индуктору, вследствие чего стабилизируемым параметрсж служит напр жение или токThe closest to the invention is a device, where, in order to avoid re-tuning of the quenching circuit, to ensure a predetermined quenching temperature both during voltage fluctuations and when replacing its elements, the feedback circuit is connected to the quenching inductor, as a result of which stabilized parameters serves voltage or current

индуктора рТPT inductor

Недостатком этого устройства вл етс то, что регулирование нагрева с его помощью не- структурочувствительно .. .A disadvantage of this device is that the regulation of heating with its help is not structure sensitive.

С индуктора снимаетс среднее значение напр жени , которое лишь интегрально отражает сопротивление деталей. Поскольку детали в индукторе наход т с в разных структурных состо ни х: от исходного (например,зернистого перлита ) до нагретого (аустенитного),The inductor removes the average value of the voltage, which only integrally reflects the resistance of the parts. Since the parts in the inductor are in different structural states: from the initial (for example, granular perlite) to the heated (austenitic),

поддержание на выходе заданной структуры сплава невозможно.maintaining the output of a given alloy structure is impossible.

Предполагаетс обеспечение заданной температуры закалки, однако в действительности обеспечивает лишь поддержание на индукторе неизменной мощности, хот температура также не вл етс структурочувствительным параметром , так как не учитывает отклонений в исходной структуре сплава.It is assumed that the specified quenching temperature will be provided, but in reality it only provides maintaining the same power on the inductor, although the temperature is also not a structure-sensitive parameter, since it does not take into account the deviations in the initial structure of the alloy.

Оющим недостатком обоих устройств ;1вл етс то, что они не обеспечивают в конце нагрева Заданного стуктурного состо ни сплава.The extra drawback of both devices; 1 is that they do not provide, at the end of heating, a predetermined structural state of the alloy.

Цель изобретени - повышение качества нагрева за счет учета отклонений в исходной структуре сплава.The purpose of the invention is to improve the quality of heating by taking into account deviations in the initial structure of the alloy.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве,включающем индуктор , блок сравнени и регул тор мощности , один из входов блока сравнени подсоединен к выходным виткам индуктора , а другой его вход подсоединен к входным виткам индуктора.The goal is achieved by the fact that in a device that includes an inductor, a comparator unit and a power regulator, one of the inputs of the comparator unit is connected to the output turns of the inductor, and the other of its input is connected to the input turns of the inductor.

При таком подключении на один вход блока сравнени поступает сигнал (напр жений ) с выходных витков индуктора , пропорциональный электросопротив лению деталей в зоне, где детали наход тс в нагретом, аустенитном состо нии , а на другой вход блока сравнени подаетс сигнал с входных витков индуктора, где детали имеют исходную структуру. Этим обеспечиваетс коррекци задайного на конец нагрева 35 мер электросопротивлени - деталей в завис мости от изменений исходной структуры . При повышении дисперсности, например карбидов, в исходной структуре заданное на конец нагрева электросопротивление уменьшаетс , а при уменьшении дисперсности это электросопротивление увеличиваетс . В итоге скорректированный сигнал разбаланса так управл ет мощностью индуктора, что на выходе последнего поддерживаетс заданное с учетом изменений исходной структуры электросопротивление и, следовательно, оптимальна структура сплава. На чертеже изображено устройство дл автоматического управлени индукционным нагревом. Устройство состоит из индуктора 1 через который проход т кольца 2, бло ка 3 сравнени , подключенного к выходным виткам k и входным виткам 5iWith such a connection, a signal (voltage) from the output turns of the inductor is proportional to the electrical input of the unit, proportional to the electrical resistance of the parts in the zone where the parts are in a heated, austenitic state, and to the other input of the comparator block where the parts have the original structure. This ensures the correction of the pre-heating at the end of heating 35 measures of electrical resistivity - details depending on changes in the initial structure. With increasing dispersion, such as carbides, in the initial structure, the electrical resistance set at the end of heating decreases, and with decreasing dispersion this electrical resistance increases. As a result, the corrected imbalance signal controls the power of the inductor in such a way that the output of the latter maintains the electrical resistance given by the changes in the initial structure and, therefore, the optimal structure of the alloy. The drawing shows a device for the automatic control of induction heating. The device consists of an inductor 1 through which rings 2 pass, a comparison unit 3 connected to output turns k and input turns 5i

регул тора 6 мощностью и источника 7 электропитани .power regulator 6 and power supply source 7.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При нагреве движущихс через индуктор 1 колец 2 напр жение на выходных витках Ц пропорционально вносимому в индуктор сопротивлению нагретых колец, а напр жение на входных витках 5 пропорционально .вносимому в индуктор сопротивлению колец, имеющих исходнуй структуру.When the rings 2 moving through the inductor 1 are heated, the voltage on the output coils C is proportional to the resistance of the heated rings introduced into the inductor, and the voltage on the input coils 5 is proportional to the resistance of the rings having the original structure applied to the inductor.

Оба напр жени на выходных витках и входных витках 5 подаютс на блок 3 сравнени , который выдает разностны сигнал разбаланса. Both voltages at the output coils and input coils 5 are applied to comparison unit 3, which provides a difference unbalance signal.

Затем сигнал разбаланса поступает на регул тор 6 мощности, который регулирует подаваемую на индуктор 1 мощность от источника 7 питани , например высококачественного преобразовани ,The imbalance signal is then fed to a power regulator 6, which regulates the power supplied to the inductor 1 from the power source 7, for example, high-quality conversion,

В установившемс (выбранном заранее ) режиме нагрева сигнал разбаланса с блока 3 сравнени равен нулю. ., Разбаланс возможен в двух случа х. Во-первых при изменении степени нагрева измен етс электросопротивление и соответственно ему напр жение на выходных витках 4 индуктора 1, что ведет к по влению сигнала разбаланса блоке 3 сравнени , во-вторых, при изменении исходной структуры, наприувеличении ее дисперсности следовательно, напр жение на входных витках 5 уменьшаетс . Это также приводит к по влению в частности к увеличению , сигнала разбаланса. В общих случа х по вление сигнала разбаланса приводит к изменению мощности , подводимой к индуктору 1 от источника 7 питани через регул тор 6 мощности. Это в свою очередь измен ет нагрев деталей таким образом, чтобы сигнал разбаланса уменьшилс до нул . Устройство обеспечивает стабильный нагрев деталей до заданного стуктурного состо ни сплава даже при зна-. чительных отклонени х в его исходной структуре. Использование изобретени повышает производительность труда за счет уменьшени разноразмерности колец, вызываемой при обычной закалке нестабильностью увеличени объема стали.In the steady-state (pre-selected) heating mode, the unbalance signal from comparison unit 3 is zero. ., Imbalance is possible in two cases. Firstly, when the degree of heating changes, the electrical resistance changes and, accordingly, the voltage on the output turns 4 of inductor 1, which leads to the unbalance signal of the comparison unit 3, secondly, when the initial structure changes, increasing its dispersion, therefore, the voltage input coils 5 are reduced. This also leads to the appearance, in particular, of an increase in the imbalance signal. In general cases, the appearance of an imbalance signal leads to a change in the power supplied to the inductor 1 from the power source 7 via the power regulator 6. This in turn changes the heating of the parts so that the imbalance signal decreases to zero. The device provides stable heating of parts to a predetermined structural condition of the alloy, even with a sign. significant deviations in its original structure. The use of the invention improves labor productivity by reducing the different sizes of rings caused by the usual quenching instability increase the volume of steel.

Экономический эффект от изменени устройства только в автоматической линии ГПЗ-9 составл ет 32 тыс.руб.The economic effect of changing the device only in the GPZ-9 automatic line is 32 thousand rubles.

Фо|5мула изобретени . Устройство дл автоматического управленм индукционным нагревом, включающее индуктор, блок сравнени и регул тор мощности, отличаюце-1ф тем, что, с целью повышени качества нагрева путем измерени структурночувствительных параметров деталей , один из входов блока сравнени подсоединен к выходным виткам индуктора , а другой его вход подсоединен входным виткам индуктора.For | 5mula invention. A device for automatic induction heating control, including an inductor, a comparison unit and a power regulator, distinguished by the fact that, in order to improve the quality of heating by measuring structurally sensitive parameters of parts, one of the inputs of the comparison unit is connected to the output turns of the inductor, and the other input connected to the input turns of the inductor.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Авторское свидетельство СССР «f 386995, кл, С 21 D 1/00, 1970.1. Authors certificate of the USSR “f 386995, class, C 21 D 1/00, 1970.

2.Авт- -сское свидетельство ССССР If , « . 11 h 19/5, 196Ь. а п п D р а а II 2 а а а Ъ2. Avt-Sskoy certificate of the USSR if, “. 11 h 19/5, 196b. a p n D p aa II 2 a a a b

Claims

Claim .

A device for automatically controlling induction heating, including an inductor, a comparison unit and a power regulator, distinguishing * with the fact that, in order to improve the quality of heating by measuring the structure 988885

6 turndown sensitive parameters of parts, one of the inputs of the comparison unit is connected to the output turns of the inductor, and the other input is connected to 5 input turns of the inductor.