Индуктор для индукционного нагрева металлической полосы бегущим магнитным полем

 

Сущность изобретения: индуктор содержит магнитопроводы с обмотками, установленные с рабочим зазором для полосы. Обмотка выполнена в виде секций различной конфигурации - центральной спиральной и крайних плоских, что позволяет обеспечить равномерный нагрев. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU ÄÄ 1753628А1 (я)5 Н 05 В 6/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ""," „" „"„"" ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) ИНДУКТОР ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО

НАГРЕВА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛОСЫ БЕГУЩИМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ (57) Сущность изобретения: индуктор содержит магнитопроводы с обмотками, установленные с рабочим зазором для полосы, Обмотка выполнена в виде секций различной конфигурации — центральной спиральной и крайних плоских, что позволяет обеспечить равномерный нагрев. 3 ил. (21) 4721185/07 (22) 19.07.89 (46) 07.08.92, Бюл, №29 (71) Донецкий политехнический институт (72) М.З.Дудник, Л.А.Васильев, А.H.Øïàê и

Ю.Я.Эстерзон (56) Кувалдин А.Б. Индукционный нагрев ферромагнитной стали. — М.; Энергоатомиздат, 1988, Авторское свидетельство СССР

¹ 1376277, кл. Н 05 В 6/36, 1986.

При подаче напряже чия на обмотки секций они создают поперечное бегущее магнитное поле в рабочем зазоре, которое пронизывает нагреваемый лист и индуктиИзобретение относится к термической обработке металлов и. предназначено для нагревания вихревыми токами металлической полосы или листа.

Известны однофазные индукторы для индукционного нагрева плоских металлических тел вихревыми токами промышленной или повышенной частоты, Их недостатки состоят в неравномерности нагрева из-за невозможности использования центрального пространства катушек, в слабом использовании лобовых частей катушек, в повышенных габаритах, неравномерной загрузке сети, низком КПД, В индукторе, выполненном из трех обмоток; эти недостатки частично устраняются, однако эффективность нагрева недостаточна из-за расположения катушек в двух параллельных плоскостях.

Для нагрева металлической полосы предложено применять трехфазные индукторы бегущего магнитного поля, обмотки которых уложены в пазы стальных магнитопроводов, обращенных своими активными поверхнстями друг к другу и обра зующих узкую щель дпя помещения или прохождения в ней металлической полосы, Наиболее близким к предлагаемому является трехфазный нагреватель поперечного магнитного поля для нагрева листового материала, содержащий две группы секций, между которыми размещен нагреваемый лист. Каждая секция выполнена в виде П-об- разного магнитопровода с однофазной обмоткой на его среднем стержне. Секции в группах установлены в ряд, торцами магнитопроводов друг к другу так, что осевые линии активных частей их обмоток находятся на одной прямой. Обмотки секций первой С группы подключены к трехфазному источнику питания по схеме звезды. Обмотки сек- QQ .ций второй группы подключены к двум фазам трехфазного источника.. 1753628

10 ние КПД устройства

55 рует в нем вихревые токи, нагревающие узкую зону под активными ветвями обмоток.

Недостатком известного индукционного нагревателя является низкая эффективность, обусловленная большим рассеянием магнитного потока и невозможностью нагрева полосы по асей ее ширине, Кроме того, данная конструкция может,обеспечиватьуэкозональный нагревтолько при некотором определенном. соотношении между воздушным зазором и полюсным расстоянием. В других случаях ожидаемый эффект не достигается.

Целью изобретения является повышеЭта цель достигается тем, что в индукторе для индукционного нагрева металлической полосы бегущим полем, содержащем установленные друг против друга с образованием рабочего зазора одинаковые сек- 20 ции, каждая из которых выполнена в виде магнитопровода с размещенной на нем грехфазной обмоткой, магнитопроводы секций выполнены в виде центрального пакета с продольной шихтовкой и по меньшей мере двух боковых пакетов с поперечной шихтовкой, а указанная трехфазная обмотка выполнена,в виде по меньшей мере одной, охватывающей центральный пакет спиральной катушки средней фазы и охватывающих ее плоских прямоугольных катушек крайних .фаз, уложенных на поверхности магнитопроводов таким образом, что их лобовые участкйрасположены на боковых пакетах.

На фиг,1 показан индуктор, общий вид; на фиг.2 — то же, поперечный разрез; на фиг.3 — размещение трехфазной комбинированной обмотки (вид А на фиг.1), Магнитопроводы двухстороннего индуктора выполнены секционными и содержат центральные секции 1 и боковые секции

2, на которых уложены комбинированные обмотки, состоящие из концентрических катушек 3 крайних фаз и кольцевых катушек 4 средней фазы, Магнитопроводы устанавли- 45 ваются на неподвижном" основании посредством кронштейнов 5 и 6, обмотка крепится к магнитопроводу с помощью нажимной плиты 7. Нагреваемая полоса 8 помещается в зазоре индуктора. Продольный магнито- 50 провод шихтован в направлении бегущего магнитного поля, на нем помещены кольце- вые катушки средней фазы трехфазной обмотки и прямолинейные участки концентрических катушек крайних фаз. Бо4 г ковые магнитопроводы шихтованы в поперечном направлении и расположены под лобовыми частями катушек крайних фаз. . Индуктор работает следующим образом.

Каждую из двух трехфазных обмоток двухстороннего индуктора соединяют в

"звезду" или "треугольник" и включают в сеть трехфазного тока. При этом направление токов в противоположных проводниках двухстороннего индуктора должно быть таким, чтобй в зазоре образовался поперечный магнитный поток, который бы пронизывал металлическую полосу 8, индуктируя в ней вихревые токи, являющиеся источниками тепла, нагревающего металл.

При этом центральная часть полосы нагревается под действием бегущего магнитного поля трехфазных обмоток, а боковые участки греются за счет вихревых токов, образованных пульсирующими потоками лобовых частей крайних фаз обмогок. Эти потоки за счет боковых секций магнитопроводов усиливаются примерно в два раза. Тем самым достигается равйомерный. нагрев как центральной частй полосы, так и ее боковых частей. Предлагаемая койструкция индуктора обладает хорошей возможностью модульного исполйения с целью KBK последовательного, так и параллельного размещения относительно нагреваемой полосы, при котором -отмеченные преимущества не будут зависеть от ширины последней.

:Формула изобретения

Индуктор для индукционного нагрева металлической полосы бегущим магнитным полем, содержащий установленные одна напротив другой с образованием рабочего зазора одинаковые секции, каждая из которых выполнейа в виде магнитопровода с размещенной на нем трехфазной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, магнитопроводы секции .выполнены в виде центрального пакета с продольной шихтовкой и по меньшей мере двух боковых пакетов с поперечной шихтовкой, а трехфазная обмотка выполнена в виде по меньшей мере одной охватывающей, центральный пакет спиральной катушки средней фазы и охватывающих ее плоских прямоугольных катушек крайних фаз, уложенных на поверхности магнитопроводов .так, что их лобовые участки расположенй на боковых пакетах.:

1753628

1753628

Корректор О. Юрковецкая

Составитель M. Дудник

Техред М.Моргентал

Редактор С. Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 2776 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб„4/5