Устройство для высокочастотного нагрева

Устройство для высокочастотного нагрева

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (,95744Р

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено. 16.12.80 (23 ) 32!8138/24 — 07 (51) М. Кл. с присоединением заявки .%

Н 05 В 6/Зб

Н Ol F 19/04

1Ьеуаеротеенный квинтет

СССР ао делам нзобретеннй и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621.365. .51 (088.8) Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 07.09.82 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО НАГРЕВА!

Изобретение относится к нагреву токами высокой частоты и может быть использовано в закалочнтах установках как при подвижном, так и прн неподвижном индукторе.

Наиболее близким по технической сущности

S к предлагаемому является устройство для высокочастотного нагрева, состоящее из первичной обмотки, установленной на изоляторах, неподвижно на каркасе, и вторичного витка, установленного соосно с первичной обмоткой. Вторичный виток с индуктором имеет возможность возвратно-поступательного движения вдоль общей в процессе нагрева детали (1).

Недостаток известного устройства —. сРавнительно низкий коэффициент полезного действия 15 в связи с тем, что вторичный виток расположен снаружи or первичной обмотки в зоне немак<имальной напряженности магнитного поля.

Кроме того, первичная обмотка не заэкранирована изнутри, а поэтому существует необходн- 2о мость дополнительного экранировання всего трансформатора с целью снижения уровня радиопомех до допустимых норм ГИЭ и уменьшения напряженности вредного для человеческого организма электромагнитного поля на рабочем месте. Однако при настройке трансфор-, матора при снятом специальном экране поле неэкранированного трансформатора создает радиопомехи и вредно воздействует на организм человека.

Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для высокочастотного нагрева„содержащем установленную неподвижно на каркасе спиральную первичную обмотку согласующего трансформатора и подвижный относительно нее вторичный виток, жестко связанный с индуктором, вторичный виток выполнен в виде двух коаксиальных полых цилиттдров, причем внутренний выполнен с выступами, в которых расположен каркас с первичной обмоткой, s в промежутках между выступами полые цилиттдры с торцов соединены между собой сегментными элементами.

В результате этого магнитное поле первичной обмотки полностью пронизывает вторичный виток, что устраняет рассеяние поля. Кроме то9574 го, активное сопротивление двойного вторичного витка в два раза. меньше известного. Это снижае потери в двошюм витке и, соответственно, повышает КПД. В результате того, что первичная обмотка находится в замкнутом объеме, образованном проводящими поверхностями, все электромагнитное поле сосредоточено внутри этого объема, и излучение поля во внешнюю среду не происходит. Предлагаемый вторичный виток имеет также меньшую индуктивность, что, 1О в свою очередь, позволяет увеличить длину витка и. соответственно, хода индуктора, а также упростить систему охлаждения витка в связи с увеличением поверхностей.

Справедливость вышеизложенных положитель-1 ных эффектов иллюстрируют эквивалентнъ е электрические схемы на фиг, 5 и 6.

Расчет активного сопротивления предлагаемого вторичного витка производят II0 формуле

Я Я

1 где R — активное сопротивление известного вторичного витка;

R -- активное сопротивление внутренней 25 стенки предлагаемого вторичного витка;

-- активное сопротивление всего предлаQсиц. гаемого вторичного витка.

Расчет индуктивного сопротивления предла- щ гаемого вторичного витка производят по формуле где L — индуктивность извеетного вторичного витка

L< — индуктивность внутренней стенки предлагаемого вторичного витка;

-- общая индуктивность предлагаемого абщ. вторичного витка.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4-сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 и 6 — эквива45 лентные электрические схемы, где а — активное индуктивное - сопротивление известного витка; б — активное индуктивное сопротивление предлагаемого вторичного витка.

11редлагаемое устройство для высокочастотного нагрева состоит из основания 1, на котором на четырех изоляторах 2 закреплены две стеклотекстолитовые боковины 3, к которым прикреплены три стеклотекстолитовые монтажные планки каркаса 4, на планках которого по-55 средством керамических изоляторов (не показаны) установлена первичная обмотка 5 трансформатора 6. Вторичный виток жестко связан42 ф ный с одновитковым индуктором 7 и подвижный относительно первичной обмотки 5, выполнен в виде двух коаксиальных полых цилиндров 8 и 9, причем внутренний выполнен с выступами 10, в которых расположен каркас

4 с первичной обмоткой 5, а в промежутках между выступами полые цилиндры 8 и 9 с торцов соединены между собой сегментными элементами 11. Скрепление медными сегментами с торцов двух полых цилиндров обеспечивает надежный электрический контакт между двумя полыми цилиндрами 8 и 9. При этом первичная обмотка 5 и вторичный виток расположены ко щентрично так, что между ними имеется гарантированный воздушный зазор, величина которого определяется напряжением, приложенным к первичной обмотке. Вторичный виток, имеющий длину больше длины первичной обмотки на величину, необходимого хода, индуктора, закреплен на подвижной каретке 12 через изоляторы 13. Каретка 12 установлена с. возможностью возвратно — поступательного движения на велип ну хода на металлических направляющих скалках 14, которые неподвижно закреплены на основании 1 через кронштейны

15. Каретка 12 и скалки 14 являются также и скользящими электроконтактными парами, по которым происходит заземление вторичного витка согласно правил ПТЭ и ПТБ. Высокочастотное напряжение и охлаждающая вода подается на первичную обмотку 5 по полым шинам 16.

Устройство для высокочастотного нагрева работает следующим образом.

По направляющим скалкам 14 от привода (не показан) возвратно — поступательно перемещается каретка 12 с вторичным витком и индуктором 7. Первичная обмотка 5 при этом неподвижна.

При подаче высокочастотного напряжения на первичную обмотку она создает переменное магнитное поле между внутренней и наружной стенкой вторичного витка. В связи с тем, по весь вторичный виток является замкнутым через индуктор 7, то по внутренней и наружной стенкам вторичного витка протекает ток высокой частоты. Так как наружная и внутренняя стенки вторичного витка подключены к одному индуктору, то по нему протекает суммарный ток всего вторичного витка. В связи с "эффектом близости" между витками первичной обмотки и обеими стенками вторичного витка электромагнитное поле за пределы вторичного витка не распространяется.

Одинаковый физико — технический эффект происходит как при передвижении вторичного витка с индуктором, так и без передвижения их.

Использование изобретения позволяет повысить КПД всей установки Т,В,Ч, резко снизить

5 957442 6 напряженность электромагнитного поля на рабо- щего трансформатора и подвижный относителен чем месте и радиопомехи, а также отказаться но нее вторичный виток, жестко связанный с от специального экраннрования всего транс- индуктором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, форматора. с целью повышения коэффициента полезного

Применение изобретения позволяет модерни- а действия, вторичный виток выполнен в виде зировать существующие установки с нагревом двух KoRKclQUIbHblx полых цилиндров, причем

Т.В.Ч с подвижным и неподвижным нндукто- внутренний выполнен с выступами, в которых ром, а также создавать новые с лучшими техни- расположен каркас с первичной обмоткой, а в

:ко — экономическими показателями. промежутках между выступами полые цилиндры

30 с торцов соединены между собой сегментными элементами.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1ю 1, Авторское свидетельство СССР М 708542, кл. Н 05 В 6/36, 1980.

Устройство для высокочастотного нагрева, содержащее установленную неподвижно на каркасе спиральную первичную обмотку согласуюб-б юХумугю

957442

Составитель Ф. Чиркина

Техред Ж. Кастелевич Корректор E. Рошко

Редактор И, Ковальчук

Заказ 6626/49 Тираж 862

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Р-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4