Claims (1)
Patentanspruch:Claim:
Einrichtung zur induktiven Beheizung eines Werkstücks mittels mehrerer, jeweils in einem
Parallelschwingkreis liegender Induktoren und den Parallelschwingkreisen einzeln zugeordneter hochfrequenter
Wechselstromquellen, bestehend jeweils aus einem an ein Wechselstromnetz anschließbaren
Umrichter, bei der jeder Umrichter aus einem ι ο
Gleichrichter mit nachgeschaltetem Wechselrichter besteht und jeder Wechselrichter mit seinen
insbesondere als Brücke geschalteten Wechselrichterventilen löschzeit- bzw. löschwinkelabhängig
geregelt ist, wozu die Löschzeit bzw. der Löschwinkel
gemessen und in Abhängigkeit von diesem Meßwert durch Vergleich mit einem Sollwert die
jeweiligen Zeitpunkte der Zündimpulse zur wechselweisen Ansteuerung des bzw. der in den jeweiligen
Zweigen des Wechselrichters angeordneten Wechselrichterveatils bzw. Wechselrichterventilen verstelit
wird, dadurch gekennzeichnet, daB die jeweils aufzusteuernden Wechselrichterventile
(10,11; 12,13) eines jeden Wechselrichters (55, 6B)
gleichzeitig mit Zündimpulsen einer gemeinsamen Zündimpulsquelle (7) gespeist werden und daß der
der Zündimpulsquelle (7) vorgeordnete Löschzeitbzw. Löschwinkelregler (25) am Ausgang eines
Extremwertzählers (24) angeschlossen ist, an dessen Eingängen die Meßwerte der Löschzeit- bzw. des
Löschwinkels jedes Wechselrichters {SB, 6B) liegen und der ur.ter diesen den kleinsten Meßwert
ausgewählt und an seinen Ausgang schaltetDevice for inductive heating of a workpiece by means of several inductors, each located in a parallel resonant circuit, and high-frequency alternating current sources assigned individually to the parallel resonant circuits, each consisting of a converter that can be connected to an alternating current network, in which each converter consists of a ι ο rectifier with a downstream inverter and each inverter with Its inverter valves, which are connected in particular as a bridge, are regulated as a function of the extinguishing time or extinguishing angle, for which purpose the extinguishing time or extinguishing angle is measured and, depending on this measured value, the respective times of the ignition pulses for alternating control of the in the respective branches of the Inverter arranged inverter valve or inverter valves is adjustable, characterized in that the respective inverter valves (10, 11; 12, 13) to be controlled of each inverter (55, 6B ) are fed simultaneously with ignition pulses from a common ignition pulse source (7) and that the extinguishing time or Extinguishing angle controller (25) is connected to the output of an extreme value counter (24), at the inputs of which the measured values of the extinguishing time or extinguishing angle of each inverter (SB, 6B) are located and the first one selects the smallest measured value and switches it to its output
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur induktiven Beheizung eines Werkstücks mittels mehrerer, jeweils
in einem Parallelschwingkreis liegender Induktoren und *o
den Parallelschwingkreisen einzeln zugeordneter, hochfrequenter Wechselstromquellen, bestehend jeweils aus
einem an ein Wechselstromnetz anschließbaren Umrichter, bei der jeder Umrichter aus einem Gleichrichter
mit nachgeschaltetem Wechselrichter besteht und jeder Wechselrichter mit seinen insbesondere als Brücke
geschalteten Wechselrichterventilen löschzeit- bzw. löschwinkelabhängig geregelt ist, wozu die Löschzeit
bzw. der Löschwinkel gemessen und in Abhängigkeit von diesem Meßwert durch Vergleich mit einem
Sollwert die jeweiligen Zeitpunkte der Zündimpulse zur wechselweisen Ansteuerung des bzw. der in den
jeweiligen Zweigen des Wechselrichters angeordneten Wechselrichterventils bzw. Wechselrichterventilen verstellt
wird.The invention relates to a device for inductive heating of a workpiece by means of several, each
inductors lying in a parallel resonant circuit and * o
High-frequency alternating current sources individually assigned to the parallel resonant circuits, each consisting of
a converter that can be connected to an alternating current network, in which each converter consists of a rectifier
with a downstream inverter and each inverter with its particular as a bridge
switched inverter valves is regulated depending on the extinguishing time or extinguishing angle, including the extinguishing time
or the extinction angle measured and depending on this measured value by comparison with a
Setpoint the respective times of the ignition pulses for alternating control of the in the
respective branches of the inverter arranged inverter valve or inverter valves adjusted
will.
Einrichtungen dieser Art sind z. B. zur Wärmebehandlung der Längsnaht geschweißter Röhren bekannt. In
solchen Einrichtungen wird das zu behandelnde Rohr mit seiner Schweißnaht entlang einer Reihe an der Naht
hintereinander angeordneter Induktoren vorbeibewegt, die die Nähte entsprechend einem Yorgebbaren
Temperaturprofil entlang der Naht beheizen. Die die Induktoren speisenden Wechselstromquellen sind als
Parallelschwingkreis-Umrichter ausgebildet, die den Strom eines 50 Hz-Drehstromnetzes in einen Mittelfre- es
quenzstrom umwandeln (Technische Mitteilungen, AF.G-Telefunken, Band 67 (1977), Heft 7, Seite 283 bis
292).Facilities of this type are z. B. known for heat treatment of the longitudinal seam of welded tubes. In
such facilities, the pipe to be treated with its weld seam along a row at the seam
successively arranged inductors moved past, which the seams according to a Yorgebbaren
Heat the temperature profile along the seam. The AC sources feeding the inductors are as
Parallel resonant circuit converters designed that feed the current of a 50 Hz three-phase network into a central fre- quency
convert quenzstrom (Technische Mitteilungen, AF.G-Telefunken, Volume 67 (1977), Issue 7, page 283 to
292).
Die bekannten Einrichtungen dieser Art weisen den Nachteil auf, daß die Heizinduktoren ihr magnetisches
Feld bei örtlicher Annäherung der Induktoren gegeneinander wechselseitig in die Speisekreise enstreuen
und insbesondere das Anschwingen der Umrichter beim Einschalten der Stromquellen behindern. Es müssen
deshalb besondere Maßnahmen zur Abschirmung der Induktoren gegeneinander getroffen sein.The known devices of this type have the disadvantage that the heating inductors their magnetic
When the inductors approach each other, alternately scatter the field into the feeder circuits
and in particular prevent the converter from oscillating when the power sources are switched on. To have to
therefore special measures must be taken to shield the inductors from one another.
Die zugehörigen Maßnahmen sind umständlich und jeweils von den an den Werkstücken zu beachtenden
örtlichen Gegebenheiten abhängig, so daß die Benutzung mehrerer Wechselstromquellen nach Möglichkeit
in solchen Fällen vermieden wirdThe associated measures are cumbersome and must be observed on the workpieces
local conditions, so that the use of several AC sources if possible
in such cases is avoided
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei
der ein sicheres Anschwingen der Umrichter beim Einschalten der Stromquellen trotz sich bei der
Bearbeitung eines Werkstückes ändernder Impedanzen der einzelnen Schwingkreise gewährleistet istThe invention is based on the object of creating a device of the type mentioned at the beginning
a sure oscillation of the converter when switching on the power sources in spite of the
Processing of a workpiece changing impedances of the individual oscillating circuits is guaranteed
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die jeweils aufzusteuernden Wechselrichterventile
eines jeden Wechselrichters gleichzeitig mit Zündimpulsen einer gemeinsamen Zündimpulsquelle gespeist
werden und daß der der Zündimpulsquelle vorgeordnete Löschzeit- bzw. Löschwinkelregler am Ausgang eines
Extremwertwählers angeschlossen ist, an dessen Eingängen die Meßwerte der Löschzeit bzw. des Löschwinkels
jedes Wechselrichters liegen und der unter diesen den kleinsten Meßwert auswählt und an seinen Ausgang
schaltetThis object is achieved according to the invention in that the inverter valves to be controlled in each case
of each inverter is fed simultaneously with ignition pulses from a common ignition pulse source
and that the extinction time or extinction angle controller upstream of the ignition pulse source at the output of a
Extreme value selector is connected, at whose inputs the measured values of the extinguishing time or extinguishing angle
of each inverter and which selects the smallest measured value among these and to its output
switches
Diese Ausbildung stellt ein im wesentlichen synchron verlaufendes Anschwingen aller Umrichtervorrichtungen
bei ihrer Inbetriebnahme sicher. Dabei können die einzelnen Stromquellen sämtlich gleichzeitig oder
nacheinander in Betrieb genommen werden.This training provides an essentially synchronous oscillation of all converter devices
safe when commissioning. The individual power sources can all be simultaneous or
be put into operation one after the other.
Ferner wird an sämtlichen Umrichtervorrichtungen durch die Löschbedingung für die Umrichterventile
stets eingehalten.Furthermore, on all converter devices, the cancellation condition for the converter valves
always adhered to.
Die anliegende Zeichnung erläutert ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
The attached drawing explains an embodiment of the invention.
In der Zeichnung bezeichnen 1 mit einer Längsschweißnaht versehenes Stahlrohr, dessen Schweißnaht
einer Wärmebehandlung zu unterziehen ist, 2 und 3 zwei an der Naht nebeneinander angeordnete Induktoren,
die zur induktiven Erwärmung der Naht dienen und aus einem 50 Hz-Drehstromnetz 4 mittels zweier Stromquellen
5 und 6, die den Induktoren 2 und 3 gesondert zugeordnet sind, mit einem Mittelfrequenzstrom, z. B.
der Frequenz /"=2 kHz, speisbar sind.In the drawing, 1 designates a steel pipe provided with a longitudinal weld, its weld seam
is to be subjected to a heat treatment, 2 and 3 two inductors arranged next to each other at the seam,
which are used for inductive heating of the seam and from a 50 Hz three-phase network 4 by means of two power sources
5 and 6, which are assigned separately to the inductors 2 and 3, with a medium frequency current, e.g. B.
the frequency / "= 2 kHz, can be fed.
Die Stromquellen 5 und 6 sind als Umrichtervorrichtungen bestehend aus je einem Gleichrichter 5A bzw.
6/4 und einem an den Ausgang der Gleichrichtervorrichtungen
angeschlossenen Wechselrichter SB und 65 ausgebildet.The current sources 5 and 6 are designed as converter devices each consisting of a rectifier 5A or 6/4 and an inverter SB and 65 connected to the output of the rectifier devices.
Der Wechselrichter 5i?besteht aus einer gleichstromgespeisten
Brückenschaltungsanordnung, deren Brükkenzweige Thyristorschalter enthalten. Die Schalter
sind derart mittels eines Steuergerätes 7 über Steuerleitungen 8 und 9 gesteuert, daß Schaltventile 10
und 11, die in einander gegenüberliegenden Brückenzweigen angeordnet sind, gleichzeitig Strom führen. Die
Schaltventile, z. B. 12, 13, des anderen Zweiges sind zu diesen Zeitpunkten nicht stromführend. Durch Wahl der
Frequenz und Phasenlage der Zündimpulse der Leitungen 8 und 9, die den Wechselrichterventiten
zugeführt sind, werden die Ventile 10 und 11 bzw. 12 und
13 abwechselnd gezündet, so daß über den Lastkreis des Wechselrichters, der den Induktor, z. B. 2, enthält, einThe inverter 5i? Consists of a DC-fed
Bridge circuit arrangement whose bridge branches contain thyristor switches. The switches
are controlled in such a way by means of a control device 7 via control lines 8 and 9 that switching valves 10
and 11, which are arranged in opposite bridge branches, carry current at the same time. the
Switching valves, e.g. B. 12, 13, of the other branch are not energized at these times. By choosing the
Frequency and phase position of the ignition pulses of lines 8 and 9, which the inverter valves
are supplied, the valves 10 and 11 or 12 and
13 ignited alternately, so that over the load circuit of the inverter, which the inductor, z. B. 2, contains a