ИНДУКЦИОННАЯ НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к электротехнике, и может быть использована для индукционного нагрева металлов.
Наиболее близким по технической сущности - прототипом является устройство для нагрева деталей, содержащее индуктор, генератор, усилитель, источник питания, блок управления который выполнен виде регулятора частоты импульсов, регулятора скважности и индикатора настройки, подключенного к усилителю, генератор выполнен в виде формирователя прямоугольных импульсов и подключен к источнику питания через введенный фильтр, при этом входы управления генератора подключены, соответственно, к регулятору частоты импульсов и регулятору скважности, а выход соединен с усилителем, подключенным к обмотке индуктора, выполненного в виде полого цилиндра (см. описание к патенту РФ №2069511 на изобретение, кл. Н 05 В 6/06)
Недостатком известного устройства является его низкая эксплуатационная надежность, вызванная отсутствием защиты устройства при изменении сопротивления индуктора, вызванного, например, изменением положения нагреваемой детали или заготовки, и как следствием резким возрастанием или уменьшением электрической нагрузки на силовые элементы. Резкое возрастание потребляемого тока может привести к выходу из строя известного устройства.
Задачей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности устройства.
Техническим результатом является обеспечение возможности защитного отключения устройства при превышениях допустимой электрической нагрузки.
Для достижения указанного технического результата в индукционной нагревательной установке, содержащей источник питания, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов, индуктор, и блок управления, введены силовой дроссель, выходной трансформатор, и датчики температуры формирователя импульсов, силового дросселя и выходного трансформатора, выходы которых соединены с соответствующими входами блока управления.
Кроме того, - источник питания выполнен в виде выпрямителя, подключенного к трехфазной сети переменного тока,
- формирователь импульсов состоит из управляемых ключей, соединенных по схеме моста,
- блок управления включает генератор импульсов, выход которого подключен к выходу блока управления и элемент ИЛИ, входы которого подключены через компараторы к соответствующим входам блока управления, а выход - ко входу управления генератора.
Полезная модель поясняется с помощью чертежа, где показана структурная схема индукционной нагревательной установки.
Индукционная нагревательная установка содержит источник 1 питания, выход которого подключен ко входу формирователя 2 импульсов, индуктор 3, и блок 4 управления, силовой дроссель 5, выходной трансформатор 6, датчик 7 температуры формирователя импульсов, датчик 8 температуры силового дросселя и датчик 9 температуры выходного трансформатора, выходы датчиков 7, 8 и 9 соединены с соответствующими входами блока управления.
Источник питания выполнен в виде выпрямителя 10, подключенного к трехфазной сети 11 переменного тока,
Формирователь импульсов состоит из управляемых ключей 12, соединенных по схеме моста.
Блок управления включает генератор 13 импульсов, выход которого подключен к выходу блока управления, элемент 14 ИЛИ, входы которого подключены через соответствующие компараторы 15 к входам блока управления, а выход - ко входу управления генератора.
Индукционная нагревательная установка работает следующим образом.
Входное напряжение трехфазного тока преобразуется выпрямителем 10 в напряжение постоянного тока напряжением 550V и подается на входы формирователя 2 импульсов, с выхода которого импульсный ток частотой 22 кГц и амплитудой 400-450 V подается на нагрузку 3 представляющую собой индуктор.
Управление ключами 12 формирователя 2 осуществляется импульсным сигналом с выхода блока 4 управления. При этом импульсный сигнал с выхода генератора 13 поступающий на вход формирователя 2 может иметь разную скважность в зависимости от управляющего воздействия.
Силовой дроссель 9 является элементом сглаживающего фильтра импульсного тока с выхода формирователя 2. Сглаженные импульсы поступают на вход автотрансформатора 10, который обеспечивает повышение напряжения до значений 650-700 V, необходимого для эффективной работы и максимизации КПД индуктора.
При изменении сопротивления индуктора в процессе плавки металла, изменяется и ток в нагрузке, что может привести к разогреву ключей формирователя, дросселя или трансформатора выше допустимого предела, после которого происходят необратимые процессы. В этом случае превышение сигнала на выходе соответствующего датчика температуры приводит к срабатыванию соответствующего компаратора,
сигнал с выхода которого через элемент ИЛИ поступает на блокирующий вход генератора, обеспечивая его отключение.
Предлагаемое имеет более высокую эксплуатационную надежность по сравнению с прототипом, так как обеспечивает возможность защитного отключения устройства при превышении температурного режима силовых элементов, являющемся следствием превышения допустимой электрической нагрузки.