Няколко проблема в дизайна на сензора

Оборудването за индукционно отопление включва индукционна пещ за отопление, захранване, система за водно охлаждане и машини за товарене и разтоварване на материали и др., но основната цел е да се проектира индуктор с висока ефективност на нагряване, ниска консумация на енергия и дългосрочна употреба.

Индукторите, използвани за индукционно нагряване на заготовки, са главно многооборотни спирални индуктори. В съответствие с формата, размера и изискванията на процеса на заготовката се избират структурната форма на индуктора и типът на пещта за нагряване. Второто е да изберете подходящата честота на тока и да определите мощността, необходима за нагряване на заготовката, която включва ефективната мощност, необходима за нагряване на самата заготовка и нейните различни топлинни загуби.

Когато заготовката се нагрява индуктивно, мощността и плътността на мощността, подадени към повърхността на заготовката поради индукция, се определят от различни фактори. Температурната разлика между повърхността и центъра на заготовката, изисквана от процеса, определя максималното време за нагряване и плътността на мощността на заготовката в индуктора, което също определя дължината на индукционната намотка за последователно и непрекъснато индукционно нагряване. Дължината на използваната индукционна намотка зависи от дължината на заготовката.

В повечето случаи напрежението на клемите на индуктора приема фиксирано напрежение при проектиране и действителна употреба и напрежението не се променя по време на целия процес от началото на нагряването до края на нагряването. Само при периодично индукционно нагряване напрежението трябва да се намали, когато празното нагряване трябва да бъде равномерно или когато температурата на нагряване надвиши точката на Кюри, когато магнитният материал се нагрява индукционно, магнетизмът на материала изчезва и скоростта на нагряване е забавен. За да се увеличи скоростта на нагряване и да се увеличи напрежението на клемите на индуктора. За 24 часа в денонощието напрежението, предоставено във фабриката, варира, като диапазонът му понякога достига 10% -15%. Когато се използва такова захранващо напрежение за индукционно нагряване с честота на мощността, температурата на нагряване на заготовката е много непостоянна за едно и също време на нагряване. Когато изискванията за температурата на нагряване на заготовката са относително строги, трябва да се използва стабилно захранващо напрежение. Следователно към захранващата система трябва да се добави устройство за стабилизиране на напрежението, за да се гарантира, че напрежението на клемите на индуктора варира под 2%. Много е важно детайлът да се нагрява чрез нагряване, в противен случай механичните свойства на дългия детайл ще бъдат непоследователни след топлинна обработка.

Контролът на мощността по време на индукционно нагряване на заготовката може да бъде разделен на две форми. Първата форма се основава на принципа на контрол на времето за нагряване. В зависимост от времето на производство, заготовката се изпраща в пещта за индукционно нагряване за нагряване и изтласкване, за да се получи фиксирана производителност. . В действителното производство контролното време за нагряване се използва повече и температурата на заготовката се измерва, когато оборудването е отстранено, и времето за нагряване, необходимо за достигане на определената температура на нагряване и температурната разлика между повърхността и центъра на заготовката може да се определи при определени условия на напрежение. Този метод е идеален за процеси на коване и щамповане с висока производителност, което може да осигури непрекъснати процеси на коване и щамповане. Втората форма е да се контролира мощността според температурата, която всъщност се основава на температурата на нагряване. Когато заготовката достигне определената температура на нагряване, тя ще бъде изхвърлена незабавно.

пещ. Този метод се използва за заготовки със строги изисквания за крайна температура на нагряване, като например за горещо формоване на цветни метали. Обикновено при индукционно нагряване, контролирано от температура, само малък брой заготовки могат да бъдат нагрети в един индуктор, тъй като има много заготовки, нагрявани едновременно, и температурата на нагряване е трудно да се контролира.

Когато се получат мощността на входната заготовка, нагрятата площ и повърхностната плътност на мощността, които отговарят на изискванията на приложението, индукторът може да бъде проектиран и изчислен. Ключът е да се определи броят на завъртанията на индукционната бобина, от които може да се изчисли токът и електрическата ефективност на индуктора. , Фактор на мощност COS A и размер на напречното сечение на проводника на индукционната намотка.

Проектирането и изчисляването на индуктора е по-обезпокоително и има много изчислителни елементи. Тъй като във формулата за изчисление на деривацията са направени някои допускания, тя не съответства напълно на действителната ситуация на индукционно нагряване, така че е по-трудно да се изчисли много точен резултат. . Понякога има твърде много навивки на индукционната бобина и необходимата температура на нагряване не може да бъде достигната в рамките на определеното време за нагряване; когато броят на завъртанията на индукционната бобина е малък, температурата на нагряване е надвишила необходимата температура на нагряване в рамките на определеното време за нагряване. Въпреки че може да се резервира кран на индукционната бобина и могат да се направят подходящи настройки, понякога поради структурни ограничения, особено на индуктора на мощността, не е удобно да се оставя кран. За такива сензори, които не отговарят на технологичните изисквания, те трябва да бъдат бракувани и преработени за производство на нови. Според нашата дългогодишна практика се получават някои емпирични данни и диаграми, които не само опростяват процеса на проектиране и изчисление, спестяват време за изчисление, но също така осигуряват надеждни резултати от изчисленията.

Няколко принципа, които трябва да се имат предвид при проектирането на сензора, са въведени, както следва.

1. Използвайте диаграми, за да опростите изчисленията

Някои резултати от изчисленията са изброени в диаграмата за директен избор, като например диаметър на заготовката, текуща честота, температура на нагряване, температурна разлика между повърхността и центъра на заготовката и време за нагряване в Таблица 3-15. Могат да се използват някои емпирични данни за топлинните загуби на проводимост и радиация по време на индукционно нагряване на заготовката. Топлинните загуби на твърдата цилиндрична заготовка са 10% -15% от ефективната мощност на нагряване на заготовката, а топлинните загуби на кухата цилиндрична заготовка са ефективната мощност на нагряването на заготовката. 15% -25%, това изчисление няма да повлияе на точността на изчислението.

2. Изберете долната граница на текущата честота

Когато заготовката се нагрява индукционно, могат да бъдат избрани две честоти на тока за един и същ диаметър на заготовката (вижте Таблица 3-15). Трябва да се избере по-ниска честота на тока, тъй като честотата на тока е висока и цената на захранването е висока.

3. Изберете номиналното напрежение

Напрежението на клемите на индуктора избира номиналното напрежение, за да се използва пълноценно капацитетът на захранването, особено в случай на индукционно нагряване с честота на мощността, ако напрежението на клемите на индуктора е по-ниско от номиналното напрежение на захранването, броят на кондензаторите, използвани за подобряване на фактора на мощността cos

4. Средна отоплителна мощност и инсталационна мощност на оборудването

Заготовката се нагрява непрекъснато или последователно. Когато клемното напрежение, подадено към индуктора, е „=постоянно, мощността, консумирана от индуктора, остава непроменена. Изчислена по средната мощност, инсталационната мощност на оборудването трябва само да бъде по-голяма от средната мощност. Заготовката от магнитен материал се използва като цикъл. Тип индукционно нагряване, мощността, консумирана от индуктора, се променя с времето на нагряване, а мощността на нагряване преди точката на Кюри е 1.5-2 пъти средната мощност, така че инсталационната мощност на оборудването трябва да бъде по-голяма от празното нагряване преди точката на Кюри точка. мощност.

5. Контролирайте мощността на единица площ

Когато заготовката се нагрява индукционно, поради изискванията за температурната разлика между повърхността и центъра на заготовката и времето за нагряване, мощността на единица площ на заготовката е избрана да бъде 0.2-0. 05kW/cm2o при проектирането на индуктора.

6. Избор на празно съпротивление

Когато заготовката приеме последователно и непрекъснато индукционно нагряване, температурата на нагряване на заготовката в сензора се променя непрекъснато от ниска към висока по аксиалната посока. При изчисляване на сензора съпротивлението на заготовката трябва да бъде избрано според 100 ~ 200°C по-ниско от температурата на нагряване. процент, резултатът от изчислението ще бъде по-точен.

7. Избор на номер на фаза на сензора за мощност на честотата

Индукторите за мощност на честотата могат да бъдат проектирани като еднофазни, двуфазни и трифазни. Еднофазният честотен индуктор има по-добър нагряващ ефект, а трифазният индуктор има голяма електромагнитна сила, която понякога избутва заготовката от индуктора. Ако еднофазният честотен индуктор се нуждае от голяма мощност, към захранващата система трябва да се добави трифазен балансьор, за да се балансира натоварването на трифазното захранване. Трифазният честотен индуктор може да бъде свързан към трифазното захранване. Натоварването на трифазното захранване не може да бъде напълно балансирано, а самото трифазно захранващо напрежение, осигурено от фабричния цех, не е същото. При проектирането на честотен индуктор трябва да се избере еднофазен или трифазен според размера на заготовката, вида на използваната индукционна нагревателна пещ, нивото на температурата на нагряване и размера на производителността.

8. Избор на метод за изчисляване на сензора

Поради различните структури на индукторите, индукторите, използвани за индукционно нагряване с междинна честота, не са оборудвани с магнитни проводници (индукционните топилни пещи с междинна честота с голям капацитет са оборудвани с магнитни проводници), докато индукторите за индукционно нагряване с мощностна честота са оборудвани с магнитни проводници, така че при проектирането и изчисляването на индуктора се счита, че индукторът без магнитен проводник приема метода за изчисляване на индуктивността, а индукторът с магнитен проводник приема метода за изчисление на магнитната верига и резултатите от изчислението са по-точни .

9. Използвайте напълно охлаждащата вода на индуктора, за да пестите енергия

Водата, използвана за охлаждане на сензора, е само за охлаждане и не е замърсена. Обикновено температурата на входящата вода е по-ниска от 30Y, а температурата на изходящата вода след охлаждане е 50Y. В момента повечето производители използват охлаждаща вода в циркулация. Ако температурата на водата е висока, те ще добавят вода със стайна температура, за да намалят температурата на водата, но топлината на охлаждащата вода не се използва. Фабричната индукционна нагревателна пещ с мощност честота има мощност от 700kW. Ако ефективността на индуктора е 70%, 210kW топлина ще бъдат отнети от водата, а консумацията на вода ще бъде 9t/h. За да се използва пълноценно горещата вода след охлаждане на индуктора, охладената гореща вода може да бъде въведена в производствения цех като битова вода. Тъй като индукционната нагревателна пещ работи непрекъснато на три смени на ден, топлата вода е достъпна за хората 24 часа в денонощието в банята, което оползотворява напълно охлаждащата вода и топлинната енергия.