DE3246273C2

DE3246273C2 - Regeleinrichtung für das induktive Erwärmen von großdimensionierten Werkstücken

Info

Publication number: DE3246273C2
Application number: DE19823246273
Authority: DE
Inventors: Aleksei V. Golitsyn; Anatolij V. Muchin; Sergei V. Moskau/Moskva Selsky
Original assignee: NAUCNO-PROIZVODSTVENNOE OB"EDINENIE PO TECHNOLOGII MASINOSTROENIJA CNIITMAS MOSKAU/MOSKVA SU
Current assignee: NAUCNO-PROIZVODSTVENNOE OB"EDINENIE PO TECHNOLOGII MASINOSTROENIJA CNIITMAS MOSKAU/MOSKVA SU
Priority date: 1982-12-14
Filing date: 1982-12-14
Publication date: 1986-07-17
Also published as: DE3246273A1

Abstract

Die Anlage zur Induktionsheizung von Erzeugnissen (1) enthält einen Leistungsgeber (22 bis 24) für jede Speisequelle (6 bis 8) und ein Korrekturglied (25) für deren Leistungsverhältnis, an dessen eine Eingänge (26) über einen entsprechenden Signalumformer (27) die Leistungsgeber (22 bis 24) und an dessen andere Eingänge (28) die Ausgänge eines Temperaturreglers (21) angeschlossen sind, der für sämtliche Induktoren (3 bis 5) gemeinsam ist und eine Einrichtung (29) zur Vorgabe einer in der Heizzone des Erzeugnisses zu führenden Temperatur aufweist. Die Ausgänge des Korrekturgliedes (25) sind mit den Speisequellen (6 bis 8) der Induktoren (3 bis 5) gegenseitig verbunden.

Description

sowie den Widerstand 32 in Abhängigkeit von dem durch den Regelanschluß 33 vorgegebenen Leistungsverhältnis.

Auf diese Weise wird der Vorgabewert der Temperatur T (Fig.3) in jeder Heizzone aufrecht erhalten. Wenn man verschiedene Leistungsverhältnisse für jeden Induktor 3,4 mit Hilfe des Regelanschlusses 33 des Widerstandes 32 vorgibt, kann man auch eine kompliziertere Konfiguration des Wännefelds bezogen auf die Konfiguration ües Werkstücks erhalten. ι ο

Die Überstrommesser 16,17 der Induktoren 3, 4 erteilen Befehle, die an die Eingänge 20 des Temperaturreglers 21 gelangen und den Stromwert der Induktoren 3 bis 4 signalisieren, wobei bei Überschreiten des Grenzwertes dieses Stroms ein Befehl zum Abschalten der Induktoren 3,4 von den Speisequellen 6,7 erzeugt wird.

Bei Auftreten verschiedener Störwirkungen, die beispielsweise den Induktor 3 beeinflussen, erfaßt der Leistungsgeber 22 diese Störgrößen und liefert über den Leistungsmesser 27 einen Befehl an das Korrekturglied 25. Dieser Befehl gelangt über den Eingang 26 auf das Vergleichsglied 30 und wirkt über den Widerstand 32 proportional auf das zweite Vergleichsglied 31 ein. Infolgedessen treten an den Ausgängen des Korrekturglieds 25 Steuerspannungen auf, die auf die Speisequellen 6, 7 einwirken, wodurch die entstandene Störwirkung aufgehoben wird. Hierbei wird diese Störwirkung gleichzeitig sowohl beim Induktor 3 als auch beim Induktor 4 beseitigt, nur daß beim Induktor 4 dies in Abhängigkeit von der Stellung des Regelanschlusses 33 des Widerstandes 32 geschieht Diese Beseitigung auftretender Störgrößen gestattet es, Selbstschwingungen bei der Erwärmung des Werkstücks 1 zu eliminieren.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

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einrichtung mit zwei Induktoren,

Patentanspruch: F i g. 3 ein Diagramm für die Änderung der Erwärmungstemperatur über die Länge der großdimensio-Regeleinrichtung für das induktive Erwärmen von nierten Werkstücke.

großdimensionierten Werkstücken, bestehend aus 5 Die Regeleinrichtung für das induktive Erwärmen

von großdimensionierten Werkstücken 1, die beispiels-

a) mindestens zwei Induktoren (3 —5), weise mit einer Schweißnut 2 versehen sind, enthält

b) je einer Ausgleichskapazität (9—11), mindestens zwei Induktoren. In Abhängigkeit vom

c) je einer Speisequelle (6—8), Durchmesser, der Wanddicke und der Konfiguration

d) je einem Temperaturfühler (13—15), Leistungs- io des zu erhitzenden Werkstückes 1 können drei induktomesser(27) und Oberstrommesser(16—18) und ren 3, 4,5(Fi g. 1) oder zwei Induktoren 3,4(Fi g. 2)

e) einem Temperaturregler (21), der die Tempera- vorgesehen sein.

tur-Ist- und -Sollwerte verknüpft und auch die Für die Induktoren 3 bis 5 sind Speisequellen 6, 7, 8

Oberstromabschaltung enthält, Ausgleichskapazitäten 9, 10, 11, ein Umschalter 12,

15 Temperaturfühler 13, 14, 15, Oberstrommesser 16, 17,

gekennzeichnetdurch 18 und ein Temperaturregler 21 mit Eingängen 19 und

20 vorgesehen. Weiter sind Leistungsgeber 22,23,24 für

f) ein Korrekturglied (25), das beim Auftreten von jede Speisequelle 6, 7, 8 und ein Korrekturglied 25 an Störungen auf die Induktoren der Speisequellen dessen Eingänge 26 über einen entsprechenden Leiin Abhängigkeit der Differenz der Leistungs- 20 stungsmesser 27 die Leistungsgeber 22, 23, 24 gelegt Ist-Werte mit einem eingestellten Leistungsver- sind. An die Eingänge 28 des Korrekturglieds 25 sind die häitnis so regeil, daß das eingestellte Leistungs- Ausgänge des Temperaturreglers 21 geführt, der für verhältnis aufrecht erhalten bleibt sämtliche Induktoren 3,4,5 gemeinsam ist Die Ausgänge des Korrekturglieds 25 stehen mit den Speisequellen

25 6, 7, 8 der Induktoren 3, 4, 5 in Wechselwirkung. Der

Temperaturfühler weist eine Einrichtung 29 zur Vorgabe einer in der Heizzone des Werkstücks zu erzielenden

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung Temperatur auf.

für das induktive Erwärmen von großdimensionierten F i g. 2 zeigt detailliert eine Ausführungsform mit

Werkstücken, bestehend aus mindestens zwei Indukto- 30 zwei Induktoren 3,4_r in der das Korrekturglied 25 Ver-

ren, je einer Ausgleichskapazität, je einer Speisequelle, gleichsglieder 30, 31 enthält, deren Eingänge mit je ei-

je einem Temperaturfühler, Leistungsmesser und Über- nem der Leistungsgeber 22, 23 und mit dem Ausgang

Strommesser und einem Temperaturregler, der die Tem- des Temperaturreglers 21 verbunden sind. Die Ausgän-

peratur-Ist- und -Sollwerte verknüpft und auch die ge der Vergleichsglieder 30,31 sind mit den Speisequel-

Überstromabschaltung enthäk. 35 len 6, 7 verbunden, wobei die Vergleichsglieder 30, 31

Bei Einrichtungen dieser Art, wie sie beispielsweise durch eine Schaltung zur Vorgabe des Leistungsverhält-

aus der DE-QS 29 !4 277 bekannt sind, wirkt sich durch nisses miteinander gegenseitig verbunden sind, die aus

die induktive Kopplung der einzelnen Induktoren eine einem gemeinsamen variablen Widerstand 32 mit einem

Störung auf einen Induktor proportional der vorhande- Regelanschluß 33 aufgebaut ist und einen Anzeiger 34

nen Gegeninduktivität auch auf die anderen Induktoren 40 besitzt

und damit auf die jeweiligen Leistungen aus, was zu Die Regeleinrichtung arbeitet wie folgt.

Selbstschwingem des ganzen Systems führen kann. Der Bedienungsmann stellt mit Hilfe der Einrichtung

Es sind zwar, beispielsweise aus der SU-PS 5 41 155 29 eine vorgegebene Temperaturführung für das Werk-Regelungen bekannt, die sowohl von der Temperatur stück 1 ein und bringt den Regelanschluß 33 des Widerais auch von der gemessenen Ausgangsleistung der 45 Standes 32 in die Lage, bei der das erforderliche Lei-Speisequelle abhängen, jedoch sind dort keine gekop- stungsverhältnis für jeden Induktor 3, 4 eingehalten pelten getrennt gespeisten Induktoren vorhanden, wes- wird, wobei im Laufe der vorgegebenen Haltezeit die halb dort derartige Schwingprobleme gar nicht auftre- Verteilung der Temperatur Tin Achsrichtung entspreten können. chend der Länge L des Werkstückes 1 derart sein muß,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Re- 50 wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Der Temperaturregler geleinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, 21 steuert nun über das Korrekturglied 25 die regelbadurch die der Einfluß von Störungen auf die Induktoren ren Speisequellen 6, 7 der Induktoren 3, 4. Hierbei beunterdrückt wird. ginnt sich das Werkstück 1 entsprechend der vorgege-

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ein Kor- benen Temperaturführung zu erhitzen. Eine beliebige

rekturglied, das bei Auftreten von Störungen auf die 55 Temperaturabweichung in der Heizzone wird durch die

Induktoren die Speisequellen in Abhängigkeit der Diffe- Temperaturfühler 13,14 gemessen, deren Signale an die

renz der Leistungs-Ist-Werte mit einem eingestellten beiden Eingänge 19 des Temperaturreglers 21 gelangen.

Leistungsverhältnis so geregelt, daß das eingestellte Der Temperaturregler 21 vergleicht den Zeitwert der

Leistungsverhältnis aufrecht erhalten bleibt Temperatur mit der Vorgabe von der Einrichtung 29.

Auf diese Weise können sowohl eingestellte Tempe- 60 Überschreitet die Vorgabe den Zeitwert der Tempera-

ratur als auch Störungen so ausgeregelt werden, daß tür des zu erwärmenden Werkstücks 1 bzw. unterschrei-

Schwingungen des Systems vermieden werden. tet sie diesen, entstehen Steuerspannungen für die ent-

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen nä- sprechenden Speisequellen 6, 7 an den Ausgängen des

her erläutert. In den Zeichnungen zeigt Temperaturreglers 21, wobei diese Steuerspannungen

F i g. 1 ein elektrisches Strukturschaltbild einer AnIa- 65 auf die Speisequellen 6, 7 über das Korrekturglied 25

ge für das induktive Erwärmen von grroßdimensionier- einwirken. Im Korrekturglied 25 erfolgt eine Umvertei-

ten Werkstücken, lung von Ausgangssteuerspannungen des Temperatur-

F i g. 2 ein elektrisches Strukturschaltbild der Regel- reglers 21 über Elemente wie Vergleichsglieder 30, 31