Nekoliko problema u dizajnu senzora

Oprema za indukcijsko grijanje uključuje indukcijska peć za grijanje, napajanje, sistem vodenog hlađenja i mašine za utovar i istovar materijala, itd., ali glavna namjena je projektovanje induktora visoke efikasnosti grijanja, male potrošnje energije i dugotrajne upotrebe.

Induktori koji se koriste za indukcijsko zagrijavanje praznina su uglavnom spiralni induktori sa više okreta. U skladu sa oblikom, veličinom i zahtjevima procesa blanka, odabiru se strukturni oblik induktora i tip peći za grijanje. Drugi je odabir odgovarajuće frekvencije struje i određivanje snage potrebne za zagrijavanje blanka, što uključuje efektivnu snagu potrebnu za zagrijavanje samog blanka i njegove različite toplinske gubitke.

Kada se blanko induktivno zagreva, snaga i gustina snage ulaza na površinu blanka usled indukcije određuju se različitim faktorima. Temperaturna razlika između površine i središta blanka potrebna postupkom određuje maksimalno vrijeme zagrijavanja i gustinu snage blanka u induktoru, što također određuje dužinu indukcijskog svitka za sekvencijalno i kontinuirano indukcijsko zagrijavanje. Dužina indukcijske zavojnice koja se koristi ovisi o dužini blanka.

U većini slučajeva, terminalni napon induktora usvaja fiksni napon u dizajnu i stvarnoj upotrebi, a napon se ne mijenja tokom cijelog procesa od početka zagrijavanja do kraja grijanja. Samo u periodičnom indukcijskom grijanju, napon se mora smanjiti kada zagrijavanje slijepog dijela treba da bude ujednačeno, ili kada temperatura zagrijavanja prijeđe Curiejevu tačku kada se magnetni materijal indukcijski zagrijava, magnetizam materijala nestaje, a brzina zagrijavanja je usporen. Da bi se povećala brzina zagrijavanja I povećajte napon na terminalu induktora. U toku 24 sata dnevno, napon koji se obezbeđuje u fabrici fluktuira, a njegov opseg ponekad dostiže 10% -15%. Kada se koristi takav napon napajanja za indukcijsko grijanje frekvencijom struje, temperatura zagrijavanja slijepog dijela je vrlo nedosljedna u istom vremenu zagrijavanja. Kada su zahtjevi za temperaturu grijanja slijepe ploče relativno strogi, treba koristiti stabilan napon napajanja. Stoga je potrebno dodati uređaj za stabilizaciju napona u sistem napajanja kako bi se osiguralo da napon na terminalu induktora fluktuira ispod 2%. Vrlo je važno zagrijati radni predmet zagrijavanjem, inače će mehanička svojstva dugog obratka biti nedosljedna nakon termičke obrade.

Regulacija snage tokom indukcijskog zagrijavanja blanka može se podijeliti u dva oblika. Prvi oblik se zasniva na principu kontrole vremena zagrevanja. Prema proizvodnom takt vremenu, blanko se šalje u peć za indukcijsko grijanje radi zagrijavanja i istiskivanja radi postizanja fiksne produktivnosti. . U stvarnoj proizvodnji više se koristi kontrolno vrijeme grijanja, a temperatura blanka se mjeri kada je oprema otklonjena, a vrijeme zagrijavanja potrebno da se postigne specificirana temperatura grijanja i temperaturna razlika između površine i centra blanka može se odrediti pod određenim uslovima napona. Ova metoda je idealna za procese kovanja i štancanja sa visokom produktivnošću, što može osigurati kontinuirane procese kovanja i štancanja. Drugi oblik je kontrola snage prema temperaturi, koja se zapravo temelji na temperaturi grijanja. Kada blank dostigne navedenu temperaturu grijanja, odmah će se isprazniti.

peći. Ova metoda se koristi za izrezke sa strogim zahtjevima za krajnju temperaturu zagrijavanja, kao što je vruće oblikovanje obojenih metala. Općenito, u indukcijskom grijanju kontroliranom temperaturom, u jednom induktoru se može zagrijati samo mali broj praznina, jer se istovremeno grije mnogo praznina, a temperaturu grijanja je teško kontrolisati.

Kada se dobije snaga ulaznog blanka, zagrijana površina i površinska gustina snage koji zadovoljavaju zahtjeve aplikacije, induktor se može projektirati i izračunati. Ključno je odrediti broj zavoja indukcione zavojnice, iz kojeg se može izračunati struja i električna efikasnost induktora. , Faktor snage COS A i veličina poprečnog presjeka provodnika indukcijske zavojnice.

Dizajn i proračun induktora je problematičniji i ima mnogo proračunskih stavki. Budući da su neke pretpostavke napravljene u formuli izračuna derivacije, ona nije u potpunosti u skladu sa stvarnom situacijom indukcijskog grijanja, pa je teže izračunati vrlo precizan rezultat. . Ponekad ima previše zavoja indukcijskog svitka, a potrebna temperatura grijanja se ne može postići unutar navedenog vremena grijanja; kada je broj zavoja indukcijskog svitka mali, temperatura grijanja je premašila potrebnu temperaturu grijanja unutar navedenog vremena grijanja. Iako se slavina može rezervirati na indukcijskoj zavojnici i mogu se izvršiti odgovarajuća podešavanja, ponekad zbog strukturnih ograničenja, posebno induktora energetske frekvencije, nije zgodno ostaviti slavinu. Za takve senzore koji ne zadovoljavaju tehnološke zahtjeve, moraju se rashodovati i redizajnirati za proizvodnju novih. Prema našoj višegodišnjoj praksi, dobijaju se neki empirijski podaci i grafikoni, što ne samo da pojednostavljuje proces projektovanja i proračuna, štedi vreme proračuna, već i daje pouzdane rezultate proračuna.

U nastavku je predstavljeno nekoliko principa koje treba uzeti u obzir pri dizajnu senzora.

1. Koristite dijagrame da pojednostavite proračune

Neki rezultati proračuna su navedeni u dijagramu za direktan odabir, kao što su prečnik slijepog uzorka, trenutna frekvencija, temperatura grijanja, temperaturna razlika između površine i centra slijepog uzorka i vrijeme zagrijavanja u Tablici 3-15. Neki empirijski podaci mogu se koristiti za provodljivost i gubitak topline radijacije tokom indukcijskog zagrijavanja blanka. Gubitak toplote čvrstog cilindričnog blanka je 10% -15% efektivne snage zagrevanja blanka, a gubitak toplote šupljeg cilindričnog blanka je efektivna snaga zagrevanja blanka. 15% -25%, ovaj proračun neće uticati na tačnost proračuna.

2. Odaberite donju granicu trenutne frekvencije

Kada se blanko indukciono zagreva, mogu se izabrati dve frekvencije struje za isti prečnik blanka (vidi tabelu 3-15). Treba odabrati nižu strujnu frekvenciju, jer je strujna frekvencija visoka i cijena napajanja je visoka.

3. Odaberite nazivni napon

Napon na terminalu induktora odabire nazivni napon kako bi se u potpunosti iskoristio kapacitet napajanja, posebno u slučaju indukcijskog grijanja na strujnoj frekvenciji, ako je terminalni napon induktora niži od nazivnog napona napajanja, broj kondenzatora koji se koriste za poboljšanje faktora snage cos

4. Prosječna snaga grijanja i snaga instalacije opreme

Prazan se zagrijava kontinuirano ili uzastopno. Kada je napon na terminalu koji se dovodi na induktor „= konstantan, snaga koju troši induktor ostaje nepromijenjena. Izračunato prosječnom snagom, instalacijska snaga opreme samo treba biti veća od prosječne snage. Prazan materijal od magnetnog materijala se koristi kao ciklus. Tip indukcijskog grijanja, snaga koju troši induktor mijenja se s vremenom zagrijavanja, a snaga grijanja prije Curie tačke je 1.5-2 puta veća od prosječne snage, tako da bi instalacijska snaga opreme trebala biti veća od praznog grijanja prije Curie tačke tačka. moć.

5. Kontrolirajte snagu po jedinici površine

Kada se blanko induktivno zagreva, zbog zahteva temperaturne razlike između površine i centra blanka i vremena zagrevanja, snaga po jedinici površine blanka se bira na 0.2-0. 05kW/cm2o prilikom projektovanja induktora.

6. Izbor prazne otpornosti

Kada blank usvoji sekvencijalno i kontinuirano indukcijsko grijanje, temperatura grijanja blanka u senzoru se kontinuirano mijenja od niske do visoke duž aksijalnog smjera. Prilikom izračunavanja senzora, otpor blanka treba odabrati za 100 ~ 200°C niže od temperature grijanja. stope, rezultat izračuna će biti tačniji.

7. Odabir broja faze senzora frekvencije snage

Induktori snage frekvencije mogu biti dizajnirani kao jednofazni, dvofazni i trofazni. Induktor sa jednofaznom frekvencijom snage ima bolji učinak grijanja, a trofazni induktor s frekvencijom snage ima veliku elektromagnetnu silu, koja ponekad gura prazninu iz induktora. Ako je jednofaznom induktoru strujne frekvencije potrebna velika snaga, potrebno je dodati trofazni balanser u sistem napajanja kako bi se uravnotežilo opterećenje trofaznog napajanja. Trofazni frekventni induktor napajanja može se spojiti na trofazno napajanje. Opterećenje trofaznog napajanja ne može se u potpunosti izbalansirati, a sam napon trofaznog napajanja koji obezbjeđuje fabrička radionica nije isti. Prilikom projektovanja induktora snage frekvencije, jednofaznog ili trofaznog treba odabrati prema veličini blanka, vrsti indukcijske peći za grijanje koja se koristi, razini temperature grijanja i veličini produktivnosti.

8. Izbor metode izračunavanja senzora

Zbog različite strukture induktora, induktori koji se koriste za indukcijsko grijanje srednje frekvencije nisu opremljeni magnetnim provodnicima (srednjefrekventne indukcijske peći za indukcijsko topljenje velikog kapaciteta opremljene su magnetnim provodnicima), dok su induktori za indukcijsko grijanje snagom frekvencije opremljeni magnetne provodnike, pa se pri projektovanju i proračunu induktora smatra da induktor bez magnetnog provodnika usvaja metodu proračuna induktivnosti, a induktor sa magnetnim provodnikom usvaja metod proračuna magnetnog kola, a rezultati proračuna su tačniji. .

9. Iskoristite u potpunosti vodu za hlađenje induktora kako biste uštedjeli energiju

Voda koja se koristi za hlađenje senzora je samo za hlađenje i nije kontaminirana. Općenito, temperatura ulazne vode je manja od 30Y, a temperatura izlazne vode nakon hlađenja je 50Y. Trenutno većina proizvođača koristi rashladnu vodu u cirkulaciji. Ako je temperatura vode visoka, dodaju vodu sobne temperature da smanje temperaturu vode, ali se toplota rashladne vode ne koristi. Indukcijska peć za grijanje u fabrici ima snagu od 700kW. Ako je efikasnost induktora 70%, voda će oduzeti 210kW topline, a potrošnja vode će biti 9t/h. Da bi se u potpunosti iskoristila topla voda nakon hlađenja induktora, ohlađena topla voda se može uvesti u proizvodnu radionicu kao voda za domaćinstvo. Budući da indukcijska peć za grijanje radi neprekidno u tri smjene dnevno, topla voda je dostupna ljudima 24 sata dnevno u kupatilu, čime se u potpunosti koristi rashladna voda i toplotna energija.