SU989753A1 - Индукционна установка дл нагрева ферромагнитных изделий - Google Patents

Description

(5) ИНДУКЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относитс  к электро .термии и может быть применено при индукционном нагреве ферромагнитных изделий.

Известны индукционные установки, в которых контроль температуры производ т с помощью пр мых или косвенных методов С1 .

При пр мом способе контрол  примен ют в качестве температурных датчиков термопары и пирометры. Термопары примен ютс  сравнительно редко, так как непосредственный контакт с нагреваемым изделием в большинстве случаев невозможен. Пирометры при низкотемпературном нагреве (до имеют значительную погрешность. При косвенном способе контрол  тепловым режимом используют программные регул торы . Однако данный способ контрол  температуры имеет большую пог . решность, так как режим нагрева подбирают предварительно по первой партйи заготовок. В процессе работы регул тора физические свойства нагреваемого материала, а также услови  работы могут изменитьс .

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемой  рл етс  индукционна  ,установка дл  нагрева ферромагнитных изделий, содержаща  индуктор , подключенный к источнику питани , через коммутирующий элемент, управл ющий вход которого через вы- ходной формирователь св зан с выхог дом блока сравнени , с первым входом которого соединен выход задатчика температуры, а со вторым входом - выход блока контрол  температуры издели .

Блок контрол  температуры может быть выполнен в виде бесконтактных

20 термодатчиков или датчиков тока или напр жени  С2 .

Контроль по электрическим параметрам в садочных печах эффективен в.

диапазоне температур, близких к температуре магнитных превращений. К тому же этот способ не позвол ет котролировать температуру по длине издели .

.Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  температуры .

Дл  достижени  этой цели в индукционной установке, содержащей индуктор , подключенный к источнику питани  через коммутирующий элемент, управл ющий вход которого через выходной формирователь -св зан с выходом блока сравнени , с первым входом которого соединен выход задатчика температуры , а со вторым - выходблока контрол  температуры издели , источник питани  выполнен в виде источника тока, а блок контрол  температуры выполнен в виде датчиков тангенциальной и радиальной составл ю-нци

щих напр женности магнитного пол  в

IX N рабочем зазоре индуктора, св занных через входные формирователи сигнала с входами блока делени , выход которого служит выходом блока контрол  температуры.

На фиг. 1 изображена блок-схема установки; на фиг. 2 - зависимости радиальной и тангенциальной составл ющей напр женности от температуры.

Установка содержит индуктор 1, в котором размещено нагреваемое изделие 2, датчики тангенциальной 3 и радиальной k составл ющих напр женности магнитного пол  в рабочем зазоре индуктора. Входные формирова- . тели 5 и 6 св зывают датчики 3 и k с блоком делени  7. Датчики 3 и 4 входные формирователи 5, 6 и блок делени  образуют.блок контрол  температуры , выход которого св зан с одним из входов блока сравнени  8. К другому входу блока сравнени  8 подключен выход задатчика температуры 9. Выход блока сравнени  через выходной формирователь 10 св зан с управл ющим входом коммутирующего элемента 11, через который осуществлена св зь индуктора 1 с источником тока 12.

Установка работает следующим образом .

При подаче напр жени  на индуктор 1 создаетс  магнитный поток, замыкающийс  через нагреваемое изделие 2 и рабочий зазор между индуктором и изделием. В датчиках 3 и Ц навод тс  напр жени , величины которых пропорциональны тангенциальной и радиальной составл ющим напр 5 женности магнитного пол .

При нагреве ферромагнитных материалов магнитные силовые линии вход т в изделие под произвольным углом, отличным от 90°. Изменение темпера0 туры тела (при посто нном значении / тока индуктора) ведет к изменению глу бины проникновени  и перераспределению величин составл ющих напр женности магнитного пол , при этом тан5 генциальна  составл юща  уменьшаетс , а радиальна  увеличиваетс .

Следовательно, величины составл ющих напр женности магнитного пол  дают информацию о изменении темпе0 ратуры издели  в области нахождени  датчика напр женности магнитного пол  поэтому можно,задав определенное значение одной из двух составл ющих напр женности магнитного пол  ( или

5 отношени  составл ющих ),контролировать температуру издели .

На фиг. 2 изображены зависимости величин радиальной Н и тангенциальной Н7 составл ющих магнитного пол 

0 от температуры нагреваемого издели . Кривые а и-. 6 соответствуют значению радиальной составл ющей пол  Н-, о и 2- - тангенциальной составл ющей Н. Кривые получены при посто нном

5 значении тока индуктора-или интеггрального значени  напр женности Mai- нитного пол  Н, нричем кривые аи В получены при 3 150 Л,а кривые 5 и 1 при 3j 100 А.

0 Зависимости соответствуют изменению температуры от 20 до 500°С, т.е. до точки магнитных превращений. В качестве нагреваемого издели  примен лись стальные полые цилиндры ди5 аметром 8Q и 220 мм и высоте 500 мм при диаметре индуктора ЗбО мм, а также листы из ферромагнитной стали, толщиной 8 мм и диаметром 600 мм при двухслойном, плоском индукторе диаметром 600 мм. Измерение температуры нагреваемого издели  проводилось с помощью хромель-капелевых термопар .

Формирователи напр жени  5 и 6

55 выпр мл ют сигналы с датчиков 3 и ,

а также измен ют уровень сигналов

соответственно входным параметрам

Claims (2)

1. блока делени  7. С блока делени  7 сигнал, пропорциональный отношению двух составл ющих напр женности ма1- нитного пол  подаетс  на один вход блока сравнени  8, на другой вход которого подаетс  сигнал с задатчика температуры 9. При неравенстве сигналов с блоков 7 и 9 на выходе блока сравнени  по вл етс  импульс, который через выходной формирователь производит , отключение индуктора с помощью коммутирующего элемента 11, Выходной формирователь выполнен по схеме усилител  мощности и служит дл  формировани  выходного сигнала. В качестве датчиков напр женности магнитного пол  могут примен тьс  приборы индукционного типа. При превышении сигнала с блока делени  7 уровн  сигнала задатчика 9 импульс с выхода системы сравнени  8 выдает команду на отключение коммутирующего элемента 11, т.е. сн ти  напр жени  с индуктора 1 В процессе нагрева ток индуктора 1 должен быть стабилизирован, что обеспечиваетс  источником тока 12. Контроль температуры можно вести по одной составл ющей магнитного пол  При этом система управлени  упрб- щаетс  {отсутствуют формирователь напр жени  5 или 6 и блок делени  7), однако точность определени  температуры снижаетс . Данный способ контрол  и регулировани  теплового режима имеет высокие показатели при нагреве(до 500°С ) изделий из ферромагнитного материала (сталь, никель, ферромагнитные сплавы Способ контрол  и регулировани  теплового режима по напр женности магнитного пол  может найти применение 9 36 во многих област х промышленности, например автомобильной и машиностроительной . Формула изобретени  Индукционна  установка дл  нагрева ферромагнитных изделий, содержаща  индуктор, подключенный к источнику питани  через коммутирующий элемент , управл ющий вход которого через выходной формирователь св зан с выходом блока сравнени , с первым входом которого соединен выход задатчика температуры, а с вторым - выход блока контрол  температуры издели , отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности регулировани  температуры, источник питани  выполнен в виде источника тока , а блок контрол  температуры в виде датчиков тангенциальной и радиальной составл ющих напр женности магнитного пол  в рабочем зазоре индуктора , св занных через входные формирователи сигнала с входами блока делени , выход которого служит выходом блока контрол  температуры.. , . . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . 1; Свечанский Л. Д.Гуттерман К.Д. Автоматическое регулирование электрических печей. М., Энерги , 1Эб5 с. 11-117.
2. 2. Справочник Электрооборудование и автоматика электротермических установок , М., Энерги , 1978, С.201216 .