RU2251226C1 - Induction plant - Google Patents

Abstract

FIELD: heat treatment of items.

SUBSTANCE: proposed induction plant designed for heat treatment of items that has electronic switch unit and control unit for electronic switches is provided in addition with three-phase transformer whose secondary winding uses zigzag circuit arrangement and transformer output is connected to electronic switches of same conductivity; one of two switches of each winding is connected to primary winding leads of single-phase transformer whose center tap is connected to that of three-phase transformer secondary winding through choke; magnetic flux through magnetic circuit coils is closed through item being heated.

EFFECT: enhanced balancing in loading supply mains phases in load power regulation.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при термообработке изделий.The invention relates to electrical engineering and can be used in heat treatment of products.

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.Known induction installation for heat treatment of reinforced concrete by and.with. No. 1399895 (publ. 30.05.88), containing an inductor of three conductors, each of which is connected at the beginning to different phases of a three-phase network, and the ends of the conductors of an inductor made in the form of a three-core cable are connected to phases shifted by 120 ° relative to the phases of their connection started through the entered keys in the form of a pair of counter-parallel thyristors.

Недостатком данной установки является сложность схемы и конструкции, установка ненадежна в работе.The disadvantage of this installation is the complexity of the circuit and design, the installation is unreliable in operation.

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.Known induction installation for heat treatment of reinforced concrete by and.with. No. 1451877 (publ. 15.01.89), containing a multi-wire inductor connected to the terminals for connection to a three-phase network through keys made on controlled valves, when the inductor is two-wire, a controlled three-phase bridge rectifier is introduced into the installation, the anode of which is connected through the first one in the conductive the direction of the valve is connected to the beginning of the first inductor wire, and the second to the end of the second wire and through the counter-turned third valve with the zero wire of the network, the end of the first wire is connected to the cathode of the bridge and scrap second wire directly, but with the neutral conductor network via a fourth valve, incorporated in the conducting direction.

При работе данной установки нет равномерной загрузки фаз питающей сети, неполный коэффициент загрузки фаз, установка ненадежна в работе.During operation of this installation there is no uniform loading of phases of the supply network, incomplete coefficient of loading of phases, the installation is unreliable in operation.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения симметрирования загрузки фаз питающей сети и стабилизации мощности нагрузки.The present invention solves the problem of increasing the balancing load phases of the supply network and stabilize the load power.

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.To achieve the technical result, an induction installation for heat treatment of products, containing a block of electronic keys, a control unit for electronic keys, additionally contains a 3-phase transformer, the secondary winding of which is connected according to a zigzag circuit, the output of which is connected to electronic keys connected in one conductivity moreover, one of the 2 keys of each winding is connected to the ends of the primary winding of a single-phase transformer, and the midpoint of which is connected to the midpoint of the secondary the slots of a 3-phase transformer through a choke, and the magnetic flux flowing through the windings of the magnetic circuit is closed through a heated product.

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.Distinctive features of the proposed induction installation from the above known, closest to it, is that it additionally contains a 3-phase transformer, the secondary winding of which is connected in a zigzag circuit, the output of which is connected to electronic keys connected in one conductivity, moreover, one of the 2 keys of each winding is connected to the ends of the primary winding of a single-phase transformer, and the midpoint of which is connected to the midpoint of the secondary winding of a 3-phase transformer through a cable spruce, wherein the magnetic flux flowing through the windings of the magnetic circuit is closed through the article to be heated.

Благодаря наличию этих признаков повышается симметрирование загрузки фаз питающей сети и стабилизируется мощность нагрузки.Due to the presence of these signs, the load balancing of the phases of the supply network increases and load power is stabilized.

Предлагаемая индукционная установка иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, 2.The proposed induction installation is illustrated by the drawings presented in figures 1, 2.

На фиг.1 приведена схема предлагаемой индукционной установки.Figure 1 shows a diagram of the proposed induction installation.

На фиг.2 - кривые мгновенных значений тока, на графике α - мгновенные значения тока 3-х фазной сети, на графике β, γ, δ - мгновенные значения тока в каждой из 3-х фаз, на графике ∈ - мгновенные результирующие значения тока на первичной обмотке однофазного трансформатора.Figure 2 - curves of the instantaneous current values, on the graph α - instantaneous current values of a 3-phase network, on the graph β, γ, δ - instantaneous current values in each of the 3 phases, on the graph ∈ - instantaneous resulting current values on the primary winding of a single-phase transformer.

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.The induction installation contains a 3-phase transformer, the secondary winding of which is connected in a zigzag circuit, i.e. the secondary windings of the transformer contain 6 identical coils of 2 on each yoke of the transformer. The beginning of the windings of the coils l1, l3, l5 are connected to a common point and connected to one of the ends of the inductor Dr. The beginning of the coils l2, l4, l6 are respectively connected to the ends of the coils l1, l3, l5, and the ends of the coils l2, l4, l6 are connected respectively to the anodes of the thyristors T1-T6 of the electronic key block, the cathodes of the thyristors T1, T3, T5 are connected to one point, and the cathodes of thyristors T2, T4, T6 are connected to another point, capacitor C is connected between these two points, as well as the primary winding of the magnetic circuit winding, consisting of two windings L1 and L2 connected in series, and the connection point of the magnetic circuit windings L1 and L2 is connected to each other to the throttle dr. The magnetic flux created by the flow of current along the windings of the magnetic circuit L1 and L2 is closed through a heated product - a bandage.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

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 γ), 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 γ, точка 6) включается тиристор Т5 (фиг.2, график γ, точка 8), создавая магнитный поток Ф1, тиристор Т5 выключается (фиг.2, график γ, точка 9) и вновь включается тиристор Т2 (фиг.2, график γ, 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.The voltage taken from point 3 (Fig. 1) is supplied to thyristor T1, which is turned on, and current flows through the winding L1, creating a magnetic flux F1, after turning off thyristor T1, thyristor T4 is turned on (Fig.2, graph γ), t. to. voltage is applied to it from the winding of a 3-phase transformer, and current flows through the winding L2, creating a magnetic flux Ф2 in the opposite direction than Ф1. When the current passes through the zero value (Fig. 2, graph γ, point 6), the thyristor T5 is turned on (Fig. 2, graph γ, point 8), creating a magnetic flux F1, the thyristor T5 is turned off (Fig. 2, graph γ, point 9 ) and the thyristor T2 is turned on again (Fig.2, graph γ, point 11), creating a flux Ф2, including in a certain sequence thyristors T1-T6 with an interval of 240 °, a magnetic flux F1 or Ф2 is created in each winding of the magnetic circuit L1 or L2. The thyristors T1-T6 are controlled by the electronic key control unit, the input of which is connected to the ends of the coils l2, l4, l6 and to the common start point of the windings l1, l3, l5 - point 1. The output of the control unit (BU) is connected to the electronic key block T1- T6, respectively. The resulting current flows on the primary winding of a single-phase transformer (graph ∈), i.e. 3-phase voltage is converted to single-phase, the frequency of the network is converted from 50 Hz to 75 Hz, and the bandages are effectively heated.

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.Using this scheme for heat treatment of products gives uniform heating of the product, due to the fact that a current frequency of 75 Hz is obtained, i.e. close to industrial, i.e. increases the efficiency of heating products. Induction installation allows to provide high energy performance compared to existing power schemes, almost perfect load balancing of the supply 3-phase network. Provides stabilization of the technological mode of heating.

Claims (1)

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.An induction installation for heat treatment of products containing an electronic key block, an electronic key control unit and an analog device, characterized in that it further comprises a 3-phase transformer, the secondary winding of which is connected in a zigzag circuit, the output of which is connected to electronic keys included in one conductivity, and one of the 2 keys of each winding is connected to the ends of the primary winding of a single-phase transformer, the midpoint of which is connected to the midpoint of the secondary winding 3-phase transformer through the inductor, and the magnetic flux flowing through the windings of the magnetic circuit is closed through a heated product.

Images