SU881138A1 - Поточна автоматическа лини дл управл емого индукционного нагрева деталей - Google Patents

Description

(54) ПОТОЧНАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ УПРАВЛЯОЩЕГО ИНДУКЦИОННОГО НАГРВВА ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относитс  к металлур- гии, металлообработке и преобразовательной технике.

Известна поточна  авт 1атическа  лини  дл  управл емого индукционного нагрева деталей, содержаща  высокочастотный генератор с датчиком тока , индуктор, механически св занный с устройством подачи заготовок и охлаждающей среды. 1фоме того, имеетс  блок управлени , обеспечивающий вращение , перемещение заготовки и пода закалочной жидкости в те моменты времени,когда информационный сигнал с элементов, воспринимающий излучение нагретой заготовки, достигнет определенных уровней 1.

Недостатком  а  аЯ поточной авто- . ь||1тической линии  вл етс  то, что управление процесса нагрева и охла;кдеии  осуществл етс  с помощью механических устрслств, что позвол ет лишь очень грубо/ с большой зоной нечувствительности, регулировать, эти процессы, а использование датчиком , воспринимающим излучение нагретой заготовки, исключает управление процессом нагрева по заранее заданной программе, если в этой программе заложены процессы, скорости котор ох

превышают посто нную изменени   ркости свечени  заготовки. При этом мощность источника ВЧ энергии не регулируетс , а подаетс  в заготовки и при ее нагреве и при ее охлаждении , хот  в большинстве процессов металлургического производства в этом иет необходимости и работа источника ВЧ энергии на полную мощность и проto цессе остывани  издели  лишь умень .шает КПД всего устройства, а в не- . которых процессах резко снижает качество изделий, к по влению перенапр жений и микродефектов на

15 поверхности заготовки.

Цель изобретени  - повышение качества деталей и эффективности работы поточной автоматической линии за счет снижени  удельного расхода

20 электроэнергии.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что высокочастотный генератор выполнен в виде тирнсторного-преобразовател  частоты с датчике фазы, а по25 точна  автоматическа  лини  дополнительно снабжена коммутатором, реле времени, устройством выработки команд управлени , двум  сравнивающими устройствами, управл емым клю

30 чевым элементом и программирующим

устройством, причем выход датчика тока соединен с первым входом первого сравнивающего устройства,выход которого соединен с первым входом комутатора и первым входом второго сранивающего устройства,выход которого через управл емый ключевой элемент соединен со входом программирующего устройства, выход которого соединен со вторым входом первого сравнивающего устройства и входом устройства выработки команд управлени , выхол которого подключен ко входу устройства .подачи заготовок и охлаждающей среды, выход которого соединен со входом реле времени, выход которого соединен с управл емым ключевым элементом и вторым входом коммутатора, вход датчика фазы подключен к индуктору , а выход - ко второму входу второго сравнивающего устройства и третему входу коммутатора, выход которого подключен к тиристорному преобразователю частоты. .

На чертеже представлена блок-схем поточной автоматической линии дл  управл емого индукционного нагрева.

Поточна  автоматическа  .лини  содержит тиристорный преобразователь 1 частоты с датчиком 2 фазы, нагруженный на индуктор 3, механически св занный с устройством 4 подачи заготонок и охлаждающей среды. Датчик 5 тока и датчик 2 фазы св заны через сравнивающие устройства б и 7 с коммутатором 8 и управл емым ключевым элементом 9, которые управл ютс  сигналами с реле 10 времени. Программирующее устройство 11 также св зано со сравнивающим устройством 6 и, кроме того, с устройством 12 выработки команд управлени , с выхода которого сигналы управлени  поступают на устройство 4 подачи заготовок и охлаждающей среды.

Поточна  автоматическа  лини  работает следующим образом.

В исходном состо нии до начала работы поточной автоматической линии заготовки в индуктор 3 не поступают и отсутствие информгщии с устройства 4 подачи заготовок и охлаждающей среды определ ет такое состо ние всей линии, при котором реле 10 времени находитс  в исходном состо нии, что определ ет разомкнутое положение управл емого ключевого элемента 9 и такое положение коммутатора 8, при котором к управл ющему входу тиристорного преобразовател  1 частоты подключен выход сравнивающего устройства 6. В результате тиристорный преобразователь частоты работает в режиме передачи в нагрузку той мощности , котора  задаетс  программирующим устройством 11 (в исходном состо нии это минимально возможна  по услови м коммутационной устойчивости

инвертора мощность, котора  может быть получена,например,путем снижени частоты инвертировани ).

При первоначальном пуске линии оператором на реле 10 времени поступает сигнал о входе заготовки в индуктор 3. При этом с выхода реле 10 времени сигнал определенной длительности поступает на управл ющий ключевой элемент 9, замыка  его, и на управл ющий вход коммутатора 8, обесЬечива  подключение управл ющего входа тиристорного преобразовател  1 частоты непосредственно к выходу датчика 2 фазы. При работе тиристорного преобразовател  1 частоты, управл емого датчиком 2 фазы, в нагрузку отдетс  максимально возможна  мощность, получаема  путем согласовани  частоты инвертировани  с собственной частотой нагрузочного контура. В процессе разогрева детали мен етс  резонансна  частота нагрузочного контура и увеличивающийс  сигнал рассогласовани  с датчика 2 фазы вызывает изменение выходной частоты тиристорного преобразовател  1 частоты так, что согласование частоты инвертировани  с собственной частотой нагрузочного контура сохран етс  на прот жении всего процесса разогрева. С другой стороны, замкнувшийс  управл емый ключевой элемент 9 непосредствено св зывает выход сравнивающего устройства 7 со входом программирующего устройства 11, что позвол ет за счет сравнени  выходных сигналов с программирующего устройства 11 и датчика 5 тока в сравнивающем устройстве б, а затем его выходного сигнала с выходным сигналом датчика 2 фазы в сравнивающем устройстве 7 установить начальные услови  программы в соответсвии с тем режимом работы тиристорного преобразовател  частоты, с которого начнет действовать программа изменени  его выходной мощности. Така  подстройка начальных условий обеспечивает минимгшные переходные процессы в системе при переключени х коммутатора, что повышает надежность работы линии и Качество изделий.

По окончании первого временного интервала реле 10 времени возвращаетс  в исходное состо ние. При этом размыкаетс  управл емый ключевой элемент 9, разрыва  цепь автоподстройки начальных условий программирующего устройства 11, и, перевод  коммутатор 8 в такое положение, при котором управл ющий вход тиристорного преобразовател  1 частоты подключаетс  к выходу сравнивающего устройства 6 . В момент переключени  уровень сигнала рассогласовани  на выходе сравнивающего устройства 6 равен выходному сигналу датчика 2 фазы, а

начальные услови  программирующего устройства 11 соответствуют мощности ВЧ энергии, отдаваемой в нагрузк С этих начальных условий и начинаетс  отработка программы нагрева или охлаждени  детали путем слежени  величиной сигнала с датчика 5 тока з уровнем сигнала с программирующего устройства 11. При этом сигнал рассогласовани  поступает через коммутатор 8 на управл ющий вход тиристорного преобразовател  1 частоты, мен   мощность, отдаваемую в нагрузку по заданному закону, например, путем изменени  частоты инвертировани  Сигнал с выхода датчика 5 тока несет информацию о выходной мощности тиристориого преобразовател  частоты, постольку за счет использовани  в преобразователе управл емого выпр мител , инвертируемое напр жение поддерживаетс  строго на заданном уровне независимо от колебаний напр жений и частоты питающей сети и изменени  нагрузки. С выхода программирующего устройства 11 сиг 1ал-программа поступает на вход устройства выработки сигналов управлени  12, где в определенные технологическим процессом моменты времени отработки nporpaMNBJ формируютс  сигналы управлени  устройством подачи заготовок и охлаждающей среды, а именно сигнал Подача воды , Подача защитного газа и Конец технологического цикла . По последнему сигналу происходит выброс готового издели  и подача в индуктор новой заготовки. В интервале между выбросом готового издели  и устновкой в индукторе 3 новой заготовки поточна  лини  находитс  в исходном состо нии. Затем все процессы повтор ютс  аналогично описанным.

Claims (1)

1. Патент США № 3622138, кл. С 211/10, 1971.