Verskeie probleme in sensorontwerp

Induksie verwarming toerusting sluit in induksie verwarming oond, kragtoevoer, waterverkoelingstelsel en masjinerie vir die op- en aflaai van materiaal, ens., maar die hoofdoel is om ‘n induktor met hoë verwarmingsdoeltreffendheid, lae kragverbruik en langtermyngebruik te ontwerp.

Die induktors wat gebruik word vir induksieverhitting van spasies is hoofsaaklik multi-draai spiraal induktore. Volgens die vorm, grootte en prosesvereistes van die leeg, word die strukturele vorm van die induktor en die oondtipe vir verhitting gekies. Die tweede is om die toepaslike stroomfrekwensie te kies en die drywing te bepaal wat benodig word vir die verhitting van die blanko, wat die effektiewe drywing insluit wat benodig word vir die verhitting van die blanko self en sy verskillende hitteverliese.

Wanneer die blanko induktief verhit word, word die krag- en drywingsdigtheid-insette na die oppervlak van die blanko as gevolg van induksie deur verskeie faktore bepaal. Die temperatuurverskil tussen die oppervlak en die middel van die spasie wat deur die proses vereis word, bepaal die maksimum verhittingstyd en drywingsdigtheid van die spasie in die induktor, wat ook die lengte van die induksiespoel vir opeenvolgende en deurlopende induksieverhitting bepaal. Die lengte van die induksiespoel wat gebruik word, hang af van die lengte van die spasie.

In die meeste gevalle neem die terminale spanning van die induktor ‘n vaste spanning aan in ontwerp en werklike gebruik, en die spanning verander nie gedurende die hele proses van die begin van verhitting tot die einde van verhitting nie. Slegs in periodieke induksieverhitting moet die spanning verminder word wanneer die leë verhitting eenvormig moet wees, of wanneer die verhittingstemperatuur die Curie-punt oorskry wanneer die magnetiese materiaal induksieverhit word, die magnetisme van die materiaal verdwyn, en die verhittingstempo is vertraag. Om die verhittingstempo te verhoog En die terminale spanning van die induktor te verhoog. In 24 uur per dag wissel die spanning wat in die fabriek voorsien word, en die reeks bereik soms 10% -15%. Wanneer so ‘n kragtoevoerspanning vir kragfrekwensie-induksieverhitting gebruik word, is die verhittingstemperatuur van die spasie baie inkonsekwent in dieselfde verhittingstyd. Wanneer die verwarmingstemperatuurvereistes van die blanko relatief streng is, moet ‘n stabiele kragtoevoerspanning gebruik word. Daarom moet ‘n spanningstabiliserende toestel by die kragtoevoerstelsel gevoeg word om te verseker dat die terminaalspanning van die induktor onder 2% fluktueer. Dit is baie belangrik om die werkstuk te verhit deur te verhit, anders sal die meganiese eienskappe van die lang werkstuk inkonsekwent wees na hittebehandeling.

Die kragbeheer tydens induksieverhitting van die spasie kan in twee vorme verdeel word. Die eerste vorm is gebaseer op die beginsel om die verhittingstyd te beheer. Volgens die produksietakttyd word die spasie in die induksieverhittingsoond gestuur vir verhitting en uitstoot om ‘n vaste produktiwiteit te verkry. . In werklike produksie word die beheerverhittingstyd meer gebruik, en die temperatuur van die spasie word gemeet wanneer die toerusting ontfout word, en die verhittingstyd wat benodig word om die gespesifiseerde verhittingstemperatuur en die temperatuurverskil tussen die oppervlak en die middel van die spasie te bereik kan onder ‘n sekere spanningstoestand bepaal word. Hierdie metode is ideaal vir smee- en stampprosesse met hoë produktiwiteit, wat deurlopende smee- en stampprosesse kan verseker. Die tweede vorm is om die krag te beheer volgens die temperatuur, wat eintlik gebaseer is op die verhittingstemperatuur. Wanneer die spasie die gespesifiseerde verhittingstemperatuur bereik, sal dit onmiddellik ontslaan word.

oond. Hierdie metode word gebruik vir spasies met streng finale verhittingstemperatuurvereistes, soos vir warmvorming van nie-ysterhoudende metale. Oor die algemeen, in induksieverhitting wat deur temperatuur beheer word, kan slegs ‘n klein aantal spasies in een induktor verhit word, omdat daar baie spasies op dieselfde tyd verhit word, en die verhittingstemperatuur is moeilik om te beheer.

Wanneer die drywing van die insetblanko, die verhitte area en die oppervlakkragdigtheid wat aan die toepassingsvereistes voldoen verkry word, kan die induktor ontwerp en bereken word. Die sleutel is om die aantal draaie van die induksiespoel te bepaal, waaruit die stroom- en elektriese doeltreffendheid van die induktor bereken kan word. , Drywingsfaktor COS A en die deursneegrootte van die induksiespoelgeleier.

Die ontwerp en berekening van die induktor is meer lastig, en daar is baie berekeningsitems. Omdat sommige aannames in die afleidingsberekeningsformule gemaak word, is dit nie heeltemal in ooreenstemming met die werklike induksieverhittingsituasie nie, dus is dit moeiliker om ‘n baie akkurate resultaat te bereken. . Soms is daar te veel draaie van die induksiespoel, en die vereiste verhittingstemperatuur kan nie binne die gespesifiseerde verhittingstyd bereik word nie; wanneer die aantal draaie van die induksiespoel klein is, het die verhittingstemperatuur die vereiste verhittingstemperatuur binne die gespesifiseerde verhittingstyd oorskry. Alhoewel ‘n kraan op die induksiespoel gereserveer kan word en toepaslike aanpassings gemaak kan word, soms as gevolg van strukturele beperkings, veral die kragfrekwensie-induktor, is dit nie gerieflik om ‘n kraan te los nie. Vir sulke sensors wat nie aan die tegnologiese vereistes voldoen nie, moet hulle geskrap word en herontwerp word om nuwes te vervaardig. Volgens ons jare se praktyk word sommige empiriese data en kaarte verkry, wat nie net die ontwerp- en berekeningsproses vereenvoudig nie, berekeningstyd bespaar, maar ook betroubare berekeningsresultate lewer.

Verskeie beginsels wat in ag geneem moet word in die ontwerp van die sensor word soos volg bekendgestel.

1. Gebruik diagramme om berekeninge te vereenvoudig

Sommige berekeningsresultate is in die grafiek gelys vir direkte seleksie, soos die blanko-deursnee, huidige frekwensie, verhittingstemperatuur, temperatuurverskil tussen die oppervlak en die middel van die blanko en verhittingstyd in Tabel 3-15. Sommige empiriese data kan gebruik word vir die geleiding en straling hitteverlies tydens induksie verhitting van die blanko. Die hitteverlies van die soliede silindriese blanko is 10% -15% van die effektiewe krag van die blanko verwarming, en die hitteverlies van die hol silindriese blanko is die effektiewe krag van die blanko verwarming. 15% -25%, hierdie berekening sal nie die akkuraatheid van die berekening beïnvloed nie.

2. Kies die onderste limiet van huidige frekwensie

Wanneer die blanko induksieverhit word, kan twee stroomfrekwensies vir dieselfde blanko-deursnee gekies word (sien Tabel 3-15). Die laer stroomfrekwensie moet gekies word, omdat die stroomfrekwensie hoog is en die koste van die kragtoevoer hoog is.

3. Kies die nominale spanning

Die terminaalspanning van die induktor kies die nominale spanning om die kapasiteit van die kragtoevoer ten volle te benut, veral in die geval van kragfrekwensie-induksieverhitting, as die terminaalspanning van die induktor laer is as die nominale spanning van die kragtoevoer, die aantal kapasitors wat gebruik word om die arbeidsfaktor cos te verbeter

4. Gemiddelde verwarmingskrag en toerustinginstallasiekrag

Die spasie word voortdurend of opeenvolgend verhit. Wanneer die terminaalspanning wat aan die induktor voorsien word “= konstant is, bly die krag wat deur die induktor verbruik word onveranderd. Bereken deur die gemiddelde drywing, hoef die installasiekrag van die toerusting net groter as die gemiddelde drywing te wees. Die magnetiese materiaal blanko word as ‘n siklus gebruik. Tipe induksieverwarming, die krag wat deur die induktor verbruik word verander met die verhittingstyd, en die verwarmingskrag voor die Curie-punt is 1.5-2 keer die gemiddelde krag, dus moet die installasiekrag van die toerusting groter wees as die leë verwarming voor die Curie punt. krag.

5. Beheer die krag per eenheidsoppervlakte

As die spasie induksie verhit word, as gevolg van die vereistes van die temperatuurverskil tussen die oppervlak en die middel van die spasie en die verhittingstyd, word die krag per oppervlakte-eenheid van die spasie gekies om 0.2-0 te wees. 05kW/cm2o wanneer die induktor ontwerp word.

6. Seleksie van blanko weerstand

Wanneer die blanko sekwensiële en deurlopende induksieverhitting aanneem, verander die verwarmingstemperatuur van die blanko in die sensor voortdurend van laag na hoog langs die aksiale rigting. Wanneer die sensor bereken word, moet die weerstand van die spasie gekies word volgens 100 ~ 200°C laer as die verhittingstemperatuur. koers, sal die berekeningsresultaat meer akkuraat wees.

7. Keuse van fasenommer van kragfrekwensiesensor

Kragfrekwensie-induktors kan ontwerp word as enkelfase, tweefase en driefase. Die enkelfase-kragfrekwensie-induktor het ‘n beter verwarmingseffek, en die driefase-kragfrekwensie-induktor het ‘n groot elektromagnetiese krag, wat soms die spasie uit die induktor stoot. As die enkelfase-kragfrekwensie-induktor ‘n groot krag benodig, moet ‘n driefase-balanseerder by die kragtoevoerstelsel gevoeg word om die las van die driefase-kragtoevoer te balanseer. Die drie-fase krag frekwensie induktor kan gekoppel word aan die drie-fase kragbron. Die las van die driefase-kragtoevoer kan nie heeltemal gebalanseer word nie, en die driefase-kragtoevoerspanning self wat deur die fabriekswerkswinkel verskaf word, is nie dieselfde nie. Wanneer ‘n kragfrekwensie-induktor ontwerp word, moet enkelfase of driefase gekies word volgens die grootte van die leeg, die tipe induksieverhittingsoond wat gebruik word, die vlak van verhittingstemperatuur en die grootte van die produktiwiteit.

8. Seleksie van sensorberekeningsmetode

As gevolg van die verskillende strukture van die induktore, is die induktors wat vir intermediêre frekwensie induksie verwarming gebruik word nie toegerus met magnetiese geleiers nie (groot-kapasiteit intermediêre frekwensie induksie smeltoonde is toegerus met magnetiese geleiers), terwyl die induktore vir kragfrekwensie induksie verwarming toegerus is met magnetiese geleiers, dus In die ontwerp en berekening van die induktor, word dit beskou dat die induktor sonder ‘n magnetiese geleier die induktansieberekeningsmetode aanneem, en die induktor met ‘n magnetiese geleier die magnetiese stroombaanberekeningsmetode aanneem, en die berekeningsresultate is meer akkuraat .

9. Maak ten volle gebruik van die verkoelingswater van die induktor om energie te bespaar

Die water wat gebruik word om die sensor af te koel, is slegs vir verkoeling en is nie besmet nie. Oor die algemeen is die inlaatwatertemperatuur minder as 30Y, en die uitlaatwatertemperatuur na afkoeling is 50Y. Tans gebruik die meeste vervaardigers die koelwater in sirkulasie. As die watertemperatuur hoog is, sal hulle kamertemperatuurwater byvoeg om die watertemperatuur te verlaag, maar die hitte van die verkoelingswater word nie gebruik nie. Die kragfrekwensie induksie verwarming oond van ‘n fabriek het ‘n drywing van 700kW. As die doeltreffendheid van die induktor 70% is, sal 210kW hitte deur die water weggeneem word, en die waterverbruik sal 9t/h wees. Om die warm water ten volle te benut nadat die induktor afgekoel is, kan die afgekoelde warm water as huishoudelike water in die produksiewerkswinkel ingevoer word. Aangesien die induksie-verhittingsoond deurlopend in drie skofte per dag werk, is warm water beskikbaar vir mense om 24 uur per dag in die badkamer te gebruik, wat verkoelingswater en termiese energie ten volle benut.