Патент на изобретение №2251226

(54) ИНДУКЦИОННАЯ УСТАНОВКА

(57) Реферат:

Использование: при термообработке изделий. Технический результат заключается в повышении симметрирования загрузки фаз питающей сети стабилизации мощности нагрузки. Индукционная установка для термообработки изделий содержит блок электронных ключей, блок управления электронными ключами дополнительно содержит 3-х фазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме “зигзаг”, выход которого подключен к электронным ключам, включенным в одной проводимости, причем один из 2-х ключей каждой обмотки подсоединен к концам первичной обмотки однофазного трансформатора, средняя точка которого подсоединена на среднюю точку вторичной обмотки 3-х фазного трансформатора через дроссель, причем магнитный поток, протекающий по отмоткам магнитопровода, замыкается через нагреваемое изделие. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при термообработке изделий.

Известна индукционная установка для термообработки железобетона по а.с. №1399895 (опубл. 30.05.88), содержащая индуктор из трех токопроводов, каждый из которых подключен началом к различным фазам трехфазной сети, причем концы токопроводов индуктора, выполненного в виде трехжильного кабеля, соединены с фазами, сдвинутыми на 120° относительно фаз подключения их начал через введенные ключи в виде пары встречно-параллельных тиристоров.

Недостатком данной установки является сложность схемы и конструкции, установка ненадежна в работе.

Известна индукционная установка для термообработки железобетона по а.с. №1451877 (опубл. 15.01.89), содержащая многопроводный индуктор, подключенный к клеммам для соединения с трехфазной сетью через ключи, выполненные на управляемых вентилях, при выполнении индуктора двухпроводным, в установку введен управляемый трехфазный мостовой выпрямитель, анод которого через первый включенный в проводящем направлении вентиль соединен с началом первого провода индуктора, а второй – с концом второго провода и через встречно включенный третий вентиль с нулевым проводом сети, конец первого провода соединен с катодом моста и началом второго провода непосредственно, а с нулевым проводом сети через четвертый вентиль, включенный в проводящем направлении.

При работе данной установки нет равномерной загрузки фаз питающей сети, неполный коэффициент загрузки фаз, установка ненадежна в работе.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения симметрирования загрузки фаз питающей сети и стабилизации мощности нагрузки.

Для достижения указанного технического результата индукционная установка для термообработки изделий, содержащая блок электронных ключей, блок управления электронными ключами, дополнительно содержит 3-х фазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме “зигзаг”, выход которого подключен к электронным ключам, включенным в одной проводимости, причем, один из 2-х ключей каждой обмотки подсоединен к концам первичной обмотки однофазного трансформатора, а средняя точка которого подсоединена на среднюю точку вторичной обмотки 3-х фазного трансформатора, через дроссель, причем, магнитный поток, протекающий по обмоткам магнитопровода замыкается через нагреваемое изделие.

Отличительными признаками предлагаемой индукционной установки от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, является то, что она дополнительно содержит 3-х фазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме “зигзаг”, выход которого подключен к электронным ключам, включенным в одной проводимости, причем один из 2-х ключей каждой обмотки подсоединен к концам первичной обмотки однофазного трансформатора, а средняя точка которого подсоединена на среднюю точку вторичной обмотки 3-х фазного трансформатора через дроссель, причем магнитный поток, протекающий по обмоткам магнитопровода, замыкается через нагреваемое изделие.

Благодаря наличию этих признаков повышается симметрирование загрузки фаз питающей сети и стабилизируется мощность нагрузки.

Предлагаемая индукционная установка иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, 2.

На фиг.1 приведена схема предлагаемой индукционной установки.

На фиг.2 – кривые мгновенных значений тока, на графике – мгновенные значения тока 3-х фазной сети, на графике , , – мгновенные значения тока в каждой из 3-х фаз, на графике – мгновенные результирующие значения тока на первичной обмотке однофазного трансформатора.

Индукционная установка содержит 3-х фазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме “зигзаг”, т.е. вторичные обмотки трансформатора содержат 6 одинаковых катушек по 2 на каждом ярме трансформатора. Начала обмоток катушек l1, l3, l5 соединены в общую точку и подключены к одному из концов дросселя Др. Начала катушек l2, l4, l6 соответственно подключены к концам катушек l1, l3, l5, а концы катушек l2, l4, l6 подключены соответственно к анодам тиристоров Т1-Т6 блока электронных ключей, катоды тиристоров Т1, Т3, Т5 соединены в одну точку, а катоды тиристоров Т2, Т4, Т6 соединены в другую точку, между двумя этими точками включен конденсатор С, а также первичная обмотка обмотка магнитопровода, состоящая из двух обмоток L1 и L2, соединенных последовательно, и точка соединения обмоток магнитопровода L1 и L2 между собой подключена к дросселю Др. Магнитный поток, создаваемый протеканием тока по обмоткам магнитопровода L1 и L2, замыкается через нагреваемое изделие – бандаж.

Установка работает следующим образом.

Напряжение, снимаемое с точки 3 (фиг.1), подается на тиристор Т1, который включается, и ток протекает по обмотке L1, создавая магнитный поток Ф1, после выключения тиристора Т1 включается тиристор Т4 (фиг.2, график ), т.к. на него подается напряжение с обмотки 3-х фазного трансформатора, и ток протекает по обмотке L2, создавая магнитный поток Ф2 противоположного направления, чем Ф1. При переходе тока через нулевое значение (фиг.2, график , точка 6) включается тиристор Т5 (фиг.2, график , точка 8), создавая магнитный поток Ф1, тиристор Т5 выключается (фиг.2, график , точка 9) и вновь включается тиристор Т2 (фиг.2, график , точка 11), создавая поток Ф2, включая в определенной последовательности тиристоры Т1-Т6 с интервалом 240°, в каждой обмотке магнитопровода L1 или L2 создается магнитный поток Ф1 или Ф2. Управление тиристорами Т1-Т6 осуществляется блоком управления электронными ключами, вход которого подключен к концам катушек l2, l4, l6 и к общей точке начала обмоток l1, l3, l5 – точке 1. Выход блока управления (БУ) подключен к блоку электронных ключей Т1-Т6 соответственно. На первичной обмотке однофазного трансформатора протекает результирующий ток (график ), т.о. происходит преобразование 3-х фазного напряжения в однофазное, преобразование частоты сети из 50 Гц в 75 Гц и эффективный нагрев бандажей.

Использование данной схемы для термообработки изделий дает равномерный нагрев изделия, в связи с тем что получена частота тока 75 Гц, т.е. близкая к промышленной, т.е. повышается эффективность нагрева изделий. Индукционная установка позволяет обеспечить высокие энергетические показатели по сравнению с существующими схемами питания, практически идеальное симметрирование нагрузки питающей 3-х фазной сети. Обеспечивается стабилизация технологического режима нагрева.

Формула изобретения

Индукционная установка для термообработки изделий, содержащая блок электронных ключей, блок управления электронными ключами и аналоговое устройство, отличающееся тем, что дополнительно содержит 3-фазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме “зигзаг”, выход которого подключен к электронным ключам, включенным в одной проводимости, причем один из 2-х ключей каждой обмотки подсоединен к концам первичной обмотки однофазного трансформатора, средняя точка которого подсоединена на среднюю точку вторичной обмотки 3-фазного трансформатора, через дроссель, причем магнитный поток, протекающий по обмоткам магнитопровода, замыкается через нагреваемое изделие.

РИСУНКИ