PL203210B1 - Układ do nagrzewania indukcyjnego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do nagrzewania indukcyjnego, znajdujący zastosowanie w przemyś le hutniczym, a takż e w jubilerstwie.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 113 198 układ do nagrzewania indukcyjnego zawiera na wejściu prostownik, połączony z filtrem elektrycznym. Wyjście filtra jest zbocznikowane gałęzią utworzoną z szeregowo połączonych: pierwszego tyrystora, nagrzewnicy i kondensatora, zaś do punktu wspólnego katody tyrystora i nagrzewnicy podłączony jest drugi tyrystor zbocznikowany, włączoną przeciwsobnie diodą. Katoda drugiego tyrystora jest połączona z ujemnym biegunem filtra elektrycznego.

Znany jest także inny układ, który zawiera filtr dolnoprzepustowy, przyłączony równolegle do źródła napięcia stałego oraz podłączoną do filtra gałąź, zawierającą szeregowo połączone: dławik, pierwszy tyrystor, kondensator i nagrzewnicę, przy czym pierwszy tyrystor jest zbocznikowany włączoną przeciwsobnie dodatkową diodą a kondensator i nagrzewnica zbocznikowane są drugim tyrystorem i diodą połączonymi ze sobą równolegle i przeciwsobnie.

Układ, według wynalazku, zawierający filtr dolnoprzepustowy, przyłączony równolegle do źródła napięcia stałego oraz podłączoną do filtra gałąź, zawierającą szeregowo połączone pierwszy łącznik elektroniczny, nagrzewnicę i kondensator, a także zawierający drugi łącznik elektroniczny zbocznikowany włączoną przeciwsobnie diodą której anoda jest połączona z ujemnym biegunem filtra dolnoprzepustowego charakteryzuje się tym, że katoda diody bocznikującej drugi łącznik elektroniczny jest połączona poprzez układ przełączający z odczepami, w które wyposażona jest nagrzewnica, a pierwszy tyrystor jest zbocznikowany włączoną przeciwsobnie drugą diodą.

Układ, według wynalazku, dzięki zastosowaniu podziału uzwojenia nagrzewnicy na sekcje przy pomocy odczepów umożliwia regulację indukcyjności, a więc i częstotliwości obwodu drgań tłumionych, co w konsekwencji powoduje zwiększenie możliwości jego wykorzystania do nagrzewania indukcyjnego zwłaszcza wsadów walcowych o zróżnicowanych średnicach. Ponadto, dzięki wykorzystaniu części uzwojeń nagrzewnicy w funkcji odrębnego dławika w obwodzie zasilania nagrzewnicy, umożliwia zmniejszenie gabarytów układu, z równoczesnym zapewnieniem odporności układu na zwarcia oraz ograniczeniem nadmiernych stromości narastania prądu łączników w czasie komutacji, a także zmniejszeniem wartości i częstotliwości skokowych wzrostów napięcia występujących na zastosowanych łącznikach elektronicznych.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładowym wykonaniu na rysunku, który przedstawia schemat układu.

Układ, według wynalazku, zawiera filtr dolnoprzepustowy F, przyłączony równolegle do źródła napięcia stałego U. Biegun dodatni filtra F połączony jest z gałęzią zawierającą połączone szeregoworównolegle: pierwszy łącznik elektroniczny Ł1, diodę D1, nagrzewnicę N i kondensator Cs, przy czym dioda D1 bocznikująca łącznik elektroniczny Ł1 jest spolaryzowana przeciwnie w stosunku do niego.

Nagrzewnica N jest wyposażona w odczepy 1, 2,.....n, gdzie n jest liczbą naturalną które połączone są z punktem wspólnym ujemnego bieguna filtra F i kondensatora Cs poprzez układ przełączający UP i drugi łącznik elektroniczny Ł2, połączony równolegle i przeciwsobnie z diodą D2.

Działanie układu, według wynalazku, jest następujące. Po załączeniu pierwszego łącznika elektronicznego Ł1, przy zablokowanym drugim łączniku Ł2, następuje ładowanie kondensatora Cs i przepływ prądu przez nagrzewnice N, przy czym przebieg prądu ma kształt pulsu, którego wymagany czas trwania i amplituda uzależnione są od doboru indukcyjności nagrzewnicy N i podziału jej uzwojenia na sekcje za pomocą odczepów 1, 2, 3,...., n. W momencie, gdy prąd łącznika Ł1 zmaleje do zera, następuje jego wyłączenie i w czasie, w którym odzyskuje on właściwości zaworowe, w obwodzie Cs, D1, U, N, Cs rozpoczyna płynąć prąd rozładowania kondensatora Cs. Po odzyskaniu przez łącznik Ł1 zdolności zaworowych, zostaje załączony łącznik Ł2, który wraz z diodą D2 przejmuje dalsze przewodzenie prądu rozładowywania kondensatora Cs w obwodzie drgań tłumionych utworzonym przez: Cs, N, UP, Ł2, D2, Cs, przy czym prąd rozładowania kondensatora Cs popłynie teraz tylko przez tę część uzwojeń nagrzewnicy N, która jest włączana do obwodu przez układ przełączający UP poprzez wybór odpowiedniego odczepu n. Następnie, gdy prąd w obwodzie drgań tłumionych osiągnie odpowiednio małą wartość, następuje zablokowanie łącznika Ł2, odblokowanie łącznika Ł1 i doładowanie kondensatora Cs, po czym cykl pracy powtarza się. W obwodzie, utworzonym za pomocą łącznika Ł2 i układu przełączającego UP, przebieg prądu przyjmuje charakter drgań oscylacyjnych tłumionych o częstotliwości zależnej od parametrów tego obwodu. Układ, według wynalazku, umożliwia osiągnąć częstotliwość drgań o wartości od kilkuset Hz do kilkunastu MHz i nagrzewanie objętościowe wsadów o dużej rozpiętości gabarytów.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do nagrzewania indukcyjnego zawierający filtr dolnoprzepustowy, przyłączony równolegle do źródła napięcia stałego oraz podłączoną do filtra gałąź, zawierającą szeregowo połączone pierwszy łącznik elektroniczny, nagrzewnicę i kondensator, a także zawierający drugi łącznik elektroniczny zbocznikowany włączoną przeciwsobnie diodą której anoda jest połączona z ujemnym biegunem filtra dolnoprzepustowego, znamienny tym, że katoda diody (D2) bocznikującej drugi łącznik elektroniczny (Ł2) jest połączona poprzez układ przełączający (UP) z odczepami (1, 2, 3,...., n), w które wyposażona jest nagrzewnica (N), a pierwszy łącznik elektroniczny (Ł1) jest zbocznikowany włączoną przeciwsobnie drugą diodą (D1).