Устройство для методического индукционного нагрева

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

26I600

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.1Х.1968 (№ 1266994/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13.1.1970. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 22Л .1970

Кл. 21h, 29/03

21d>, 12/03

МПК Н 05b, 9/00

Н 02m, 7/48

Н 05b, 5/18

УДК 621.365.52:029.45 (088.8) Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Мииистров

СССР

Авторы изобретения

Г

C !

В

1 !

С. М. Кацнельсон и Л. С. Пудровский

Уфимский авиационный институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕТОДИЧЕСКОГО

ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА

Изобретение относится к области электротермической обработки металлов. Оно может найти широкое применение в металлооорабатывающей промышленности при индукционно л нагреве стальных загоговок под ковку, прессовку, штамповку, протяжку, волочение и др.

Известны устройства для методического индукционного нагрева стальных заготовок из ферромагнитного материала, состоящие по крайней мере из одного блока, содержащего секцию индуктора с компенсирующим конденсатором и питающий ее инвертор на управляемых вентилях с коммутирующей и защитной катушками индуктивности. Однако эти устройсгва имеют пониженный к.п.д. и значительные габариты. Габариты катушки индуктивности в мощных инверторах на частотах

500 и 1000 гц при выполнении ее без стального сердечника получаются очень большими, а также велики и потери в этой индуктивности.

При выполнении катушки индуктивности со стальным сердечником во избежание недопустимо большой индукции изготавливают сердечник с воздушными зазорами. В этом случае габариты катушки индуктивности несколько снижаются, но появляются большие дополнительные потери B стали, что приводит к необходимости водяного охлаждения стального сердечника.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что по крайней мере одна из катушек индуктивности инвертора расположена на одной оси с индуктором со стороны подачи

5 нагреваемой заготовки и выполнена с внутренним диаметром большим диаметра заготовки. 3TQ позволяет повысить к.п.д. и уменьшить габариты устройства.

На фиг. 1 показана принципиальная элек10 трическая схема описываемого устройства при одноблочном исполнении (питание от одного инвертора); а на фиг. 2 — то же, при двухблочном исполнении.

Каждый блок содержит собственно индук15 тор 1 с компенсирующей емкостью 2, внутри которого перемещается нагреваемая стальная заготовка 8. Индуктор питается от собственного инвертора, выполненного на тиристорах

4 и 5, неуправляемых диодах б и 7 и имеюще20 го коммутирующий конденсатор 8, коммутирующую индуктивную катушку 9, фильтровую емкость 10, индуктивность фильтра 11 и защитную индуктивную катушку 12. Катушки 9 и 12, расположенные на одной оси с секцией

25 индуктора 1 со стороны подачи нагреваемой заготовки, служат одновременно вспомогательными секциями предварительного подогрева загоговки.

Таким образом, за готовка постепенно прохо30 дит как бы через м ногосекционный индуктор, 261600

9 иг /

ЦНИИПИ

Тираж 500

Подписное

Заказ 1170j5

Типография, пр. Сапунова, 2 состоящий из нескольких секций (катушек 9 и

12 и индуктора 1). Катушка 9, стоящая со стороны входа холодных заготовок, служит одновременно индуктивностью коммутирующего колебательного контура. Эта часть компенсирующей емкостью не шунтируется и рассчитывается так, чтобы;получить необходимую величину индуктивности, обеопечивающую работу инвертора. Поэтому предварительный нагрев заготовок в ней производится до температуры, не достигающей точки Кюри.

Основная секция индуктора 1, стоящая со стороны выхода горячих заготовок, выполняется обычно и шунгируется компенсирующей емкостью 2. Катушка же 12, служащая для защиты .индукторов от разрушения при срыве инвертирования, также может быть выполнена в виде части общего индуктора.

При многоблочном исполнении устр ойства (фиг. 2) индуктор выполняется многосекционным, причем все секции, используемые в качестве индуктивностей колебательного контура, или часть этих секций располагаются со стороны входа холодных заготовок и коммутирующими емкостями не шунтируются. Стальные,заготовки при этом образуют как бы сердечник индуктивностей инвентора, потери в котором используются полезно.

При таком выполнении описываемого устройства значительно повышается,к.п.д. устройства в целом, так как потери в индуктивности коммутирующего контура используются полезно для предварительного нагрева заготовок.

Поступление в индуктор уже .нагретых заготовок позволяет вести дальнейший нагрев при

5 более высоком к.п.д. самого индуктора вследствие того, что изменение свойств нагреваемых заготовок в процессе нагрева происходит в меньшем диапазоне температур и расстройка резонанса в нагрузочном контуре, получается

10 несколько меньшей. Кроме то го, сокращаются габариты коммутирующей катушки,индуктивности инвентора, так как она фа ктически имеет стальной сердечник, функцию которого выполняют нагреваемые заготовки.

Предмет изобретения

Устр ойство для методического индукционного нагрева заготовок из ферромагнитного

20 материала, состоящее по крайней мере из одного блока, содержащего секцию индуктора с компенсирующим конденсатором и питающий ее инвертор на управляемых вентилях с коммутирующей и защитной катушками индук25 тивности, отлича>ощееся тем, что, с целью повышения к.п.д. и уменьшения табаритов, по крайней мере одна из катушек индуктивности инвертора расположена на одной оси с индуктором со стороны подачи нагреваемой заго50 товки и выполнена с внутренним диаметром большим диаметра заготовки,