Πολλά προβλήματα στο σχεδιασμό αισθητήρων

Ο εξοπλισμός επαγωγικής θέρμανσης περιλαμβάνει φούρνο θέρμανσης επαγωγής, παροχή ρεύματος, σύστημα ψύξης νερού και μηχανήματα φόρτωσης και εκφόρτωσης υλικών κ.λπ., αλλά ο κύριος σκοπός είναι ο σχεδιασμός ενός επαγωγέα με υψηλή απόδοση θέρμανσης, χαμηλή κατανάλωση ρεύματος και μακροχρόνια χρήση.

Οι επαγωγείς που χρησιμοποιούνται για την επαγωγική θέρμανση των τεμαχίων είναι κυρίως σπειροειδείς επαγωγείς πολλαπλών περιστροφών. Σύμφωνα με το σχήμα, το μέγεθος και τις απαιτήσεις διεργασίας του τυφλού, επιλέγεται η δομική μορφή του επαγωγέα και ο τύπος κλιβάνου για θέρμανση. Το δεύτερο είναι να επιλέξετε την κατάλληλη συχνότητα ρεύματος και να καθορίσετε την ισχύ που απαιτείται για τη θέρμανση του ακατέργαστου, η οποία περιλαμβάνει την αποτελεσματική ισχύ που απαιτείται για τη θέρμανση του ίδιου του τυφλού και τις διάφορες απώλειες θερμότητας του.

Όταν το ακατέργαστο υλικό θερμαίνεται επαγωγικά, η ισχύς και η πυκνότητα ισχύος που εισέρχονται στην επιφάνεια του ακατέργαστου υλικού λόγω επαγωγής καθορίζονται από διάφορους παράγοντες. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της επιφάνειας και του κέντρου του ακατέργαστου που απαιτείται από τη διαδικασία καθορίζει τον μέγιστο χρόνο θέρμανσης και την πυκνότητα ισχύος του τεμαχίου στον επαγωγέα, που καθορίζει επίσης το μήκος του επαγωγικού πηνίου για διαδοχική και συνεχή επαγωγική θέρμανση. Το μήκος του επαγωγικού πηνίου που χρησιμοποιείται εξαρτάται από το μήκος του τυφλού.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, η τάση ακροδεκτών του επαγωγέα υιοθετεί μια σταθερή τάση στο σχεδιασμό και την πραγματική χρήση και η τάση δεν αλλάζει καθ’ όλη τη διάρκεια της διαδικασίας από την έναρξη της θέρμανσης έως το τέλος της θέρμανσης. Μόνο σε περιοδική θέρμανση επαγωγής, η τάση πρέπει να μειωθεί όταν η κενή θέρμανση πρέπει να είναι ομοιόμορφη ή όταν η θερμοκρασία θέρμανσης υπερβαίνει το σημείο Curie όταν το μαγνητικό υλικό θερμαίνεται με επαγωγή, ο μαγνητισμός του υλικού εξαφανίζεται και ο ρυθμός θέρμανσης είναι επιβραδύνθηκε. Για να αυξήσετε τον ρυθμό θέρμανσης και να αυξήσετε την τάση ακροδεκτών του επαγωγέα. Σε 24 ώρες το 10ωρο, η τάση που παρέχεται στο εργοστάσιο κυμαίνεται και το εύρος της μερικές φορές φτάνει το 15% -2%. Όταν χρησιμοποιείται μια τέτοια τάση τροφοδοσίας για θέρμανση επαγωγής με συχνότητα ισχύος, η θερμοκρασία θέρμανσης του τυφλού είναι πολύ ασυνεπής στον ίδιο χρόνο θέρμανσης. Όταν οι απαιτήσεις θερμοκρασίας θέρμανσης του τυφλού είναι σχετικά αυστηρές, θα πρέπει να χρησιμοποιείται σταθερή τάση τροφοδοσίας. Επομένως, πρέπει να προστεθεί μια συσκευή σταθεροποίησης τάσης στο σύστημα τροφοδοσίας για να διασφαλιστεί ότι η τάση ακροδεκτών του επαγωγέα κυμαίνεται κάτω από XNUMX%. Είναι πολύ σημαντικό να θερμάνετε το τεμάχιο εργασίας με θέρμανση, διαφορετικά οι μηχανικές ιδιότητες του μεγάλου τεμαχίου εργασίας θα είναι ασυνεπείς μετά τη θερμική επεξεργασία.

Ο έλεγχος ισχύος κατά την επαγωγική θέρμανση του τεμαχίου μπορεί να χωριστεί σε δύο μορφές. Η πρώτη μορφή βασίζεται στην αρχή του ελέγχου του χρόνου θέρμανσης. Σύμφωνα με τον χρόνο takt παραγωγής, το ακατέργαστο υλικό αποστέλλεται στον κλίβανο επαγωγικής θέρμανσης για θέρμανση και ώθηση προς τα έξω για να επιτευχθεί σταθερή παραγωγικότητα. . Στην πραγματική παραγωγή, ο χρόνος θέρμανσης ελέγχου χρησιμοποιείται περισσότερο και η θερμοκρασία του τυφλού μετριέται όταν ο εξοπλισμός αποσφαλμάτωσης και ο χρόνος θέρμανσης που απαιτείται για να επιτευχθεί η καθορισμένη θερμοκρασία θέρμανσης και η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της επιφάνειας και του κέντρου του τυφλού μπορεί να προσδιοριστεί κάτω από μια συγκεκριμένη συνθήκη τάσης. Αυτή η μέθοδος είναι ιδανική για διαδικασίες σφυρηλάτησης και σφράγισης με υψηλή παραγωγικότητα, οι οποίες μπορούν να εξασφαλίσουν συνεχείς διαδικασίες σφυρηλάτησης και σφράγισης. Η δεύτερη μορφή είναι ο έλεγχος της ισχύος σύμφωνα με τη θερμοκρασία, η οποία βασίζεται στην πραγματικότητα στη θερμοκρασία θέρμανσης. Όταν το κενό φτάσει στην καθορισμένη θερμοκρασία θέρμανσης, θα αποφορτιστεί αμέσως.

κάμινος. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για τεμάχια με αυστηρές απαιτήσεις τελικής θερμοκρασίας θέρμανσης, όπως για θερμή διαμόρφωση μη σιδηρούχων μετάλλων. Γενικά, στην επαγωγική θέρμανση που ελέγχεται από τη θερμοκρασία, μόνο ένας μικρός αριθμός τεμαχίων μπορεί να θερμανθεί σε έναν επαγωγέα, επειδή υπάρχουν πολλά κενά που θερμαίνονται ταυτόχρονα και η θερμοκρασία θέρμανσης είναι δύσκολο να ελεγχθεί.

Όταν ληφθεί η ισχύς του τυφλού εισόδου, η θερμαινόμενη περιοχή και η επιφανειακή πυκνότητα ισχύος που πληρούν τις απαιτήσεις εφαρμογής, ο επαγωγέας μπορεί να σχεδιαστεί και να υπολογιστεί. Το κλειδί είναι να προσδιοριστεί ο αριθμός των στροφών του επαγωγικού πηνίου, από τον οποίο μπορεί να υπολογιστεί το ρεύμα και η ηλεκτρική απόδοση του επαγωγέα. , Συντελεστής ισχύος COS A και το μέγεθος της διατομής του αγωγού του επαγωγικού πηνίου.

Ο σχεδιασμός και ο υπολογισμός του επαγωγέα είναι πιο ενοχλητικός και υπάρχουν πολλά στοιχεία υπολογισμού. Επειδή ορισμένες υποθέσεις γίνονται στον τύπο υπολογισμού της παραγωγής, δεν είναι απολύτως συνεπής με την πραγματική κατάσταση επαγωγικής θέρμανσης, επομένως είναι πιο δύσκολο να υπολογιστεί ένα πολύ ακριβές αποτέλεσμα. . Μερικές φορές υπάρχουν πάρα πολλές στροφές του επαγωγικού πηνίου και η απαιτούμενη θερμοκρασία θέρμανσης δεν μπορεί να επιτευχθεί εντός του καθορισμένου χρόνου θέρμανσης. όταν ο αριθμός των στροφών του επαγωγικού πηνίου είναι μικρός, η θερμοκρασία θέρμανσης έχει υπερβεί την απαιτούμενη θερμοκρασία θέρμανσης εντός του καθορισμένου χρόνου θέρμανσης. Παρόλο που μπορεί να κρατηθεί μια βρύση στο επαγωγικό πηνίο και μπορούν να γίνουν κατάλληλες ρυθμίσεις, μερικές φορές λόγω δομικών περιορισμών, ειδικά του επαγωγέα συχνότητας ισχύος, δεν είναι βολικό να αφήσετε μια βρύση. Για τέτοιους αισθητήρες που δεν πληρούν τις τεχνολογικές απαιτήσεις, πρέπει να απορριφθούν και να επανασχεδιαστούν για την κατασκευή νέων. Σύμφωνα με τα χρόνια πρακτικής μας, λαμβάνονται ορισμένα εμπειρικά δεδομένα και γραφήματα, τα οποία όχι μόνο απλοποιούν τη διαδικασία σχεδιασμού και υπολογισμού, εξοικονομούν χρόνο υπολογισμού, αλλά παρέχουν και αξιόπιστα αποτελέσματα υπολογισμού.

Διάφορες αρχές που πρέπει να ληφθούν υπόψη στη σχεδίαση του αισθητήρα εισάγονται ως εξής.

1. Χρησιμοποιήστε διαγράμματα για να απλοποιήσετε τους υπολογισμούς

Ορισμένα αποτελέσματα υπολογισμού έχουν παρατεθεί στο γράφημα για άμεση επιλογή, όπως η διάμετρος του τυφλού, η συχνότητα ρεύματος, η θερμοκρασία θέρμανσης, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της επιφάνειας και του κέντρου του τυφλού και ο χρόνος θέρμανσης στον Πίνακα 3-15. Μερικά εμπειρικά δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απώλεια θερμότητας αγωγιμότητας και ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια της επαγωγικής θέρμανσης του τυφλού. Η απώλεια θερμότητας του στερεού κυλινδρικού τεμαχίου είναι 10% -15% της αποτελεσματικής ισχύος του τυφλού τεμαχίου και η απώλεια θερμότητας του κοίλου κυλινδρικού τεμαχίου είναι η αποτελεσματική ισχύς του τυφλού κενού. 15% -25%, αυτός ο υπολογισμός δεν θα επηρεάσει την ακρίβεια του υπολογισμού.

2. Επιλέξτε το κατώτερο όριο της τρέχουσας συχνότητας

Όταν το τυφλό θερμαίνεται με επαγωγή, μπορούν να επιλεγούν δύο συχνότητες ρεύματος για την ίδια διάμετρο τυφλού (βλ. Πίνακα 3-15). Θα πρέπει να επιλεγεί η χαμηλότερη συχνότητα ρεύματος, επειδή η τρέχουσα συχνότητα είναι υψηλή και το κόστος της τροφοδοσίας είναι υψηλό.

3. Επιλέξτε την ονομαστική τάση

Η τάση ακροδεκτών του επαγωγέα επιλέγει την ονομαστική τάση για πλήρη χρήση της χωρητικότητας του τροφοδοτικού, ειδικά στην περίπτωση της επαγωγικής θέρμανσης με συχνότητα ισχύος, εάν η τάση ακροδεκτών του επαγωγέα είναι χαμηλότερη από την ονομαστική τάση του τροφοδοτικού, ο αριθμός των πυκνωτών που χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος συν

4. Μέση ισχύς θέρμανσης και ισχύς εγκατάστασης εξοπλισμού

Το κενό θερμαίνεται συνεχώς ή διαδοχικά. Όταν η τάση ακροδεκτών που παρέχεται στο πηνίο είναι «=σταθερή, η ισχύς που καταναλώνεται από το πηνίο παραμένει αμετάβλητη. Υπολογιζόμενη με τη μέση ισχύ, η ισχύς εγκατάστασης του εξοπλισμού χρειάζεται μόνο να είναι μεγαλύτερη από τη μέση ισχύ. Το κενό μαγνητικού υλικού χρησιμοποιείται ως κύκλος. Τύπος επαγωγικής θέρμανσης, η ισχύς που καταναλώνεται από τον επαγωγέα αλλάζει με το χρόνο θέρμανσης και η θερμαντική ισχύς πριν από το σημείο Curie είναι 1.5-2 φορές η μέση ισχύς, επομένως η ισχύς εγκατάστασης του εξοπλισμού θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την κενή θέρμανση πριν από το Curie σημείο. εξουσία.

5. Ελέγξτε την ισχύ ανά μονάδα επιφάνειας

Όταν το τυφλό τεμάχιο θερμαίνεται επαγωγικά, λόγω των απαιτήσεων της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ της επιφάνειας και του κέντρου του τυφλού και του χρόνου θέρμανσης, η ισχύς ανά μονάδα επιφάνειας του τυφλού επιλέγεται να είναι 0.2-0. 05kW/cm2o κατά το σχεδιασμό του επαγωγέα.

6. Επιλογή αντίστασης τυφλού

Όταν το τεμάχιο υιοθετεί διαδοχική και συνεχή επαγωγική θέρμανση, η θερμοκρασία θέρμανσης του ακατέργαστου στον αισθητήρα αλλάζει συνεχώς από χαμηλή σε υψηλή κατά μήκος της αξονικής κατεύθυνσης. Κατά τον υπολογισμό του αισθητήρα, η αντίσταση του τυφλού πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με 100 ~ 200°C χαμηλότερη από τη θερμοκρασία θέρμανσης. ρυθμό, το αποτέλεσμα υπολογισμού θα είναι πιο ακριβές.

7. Επιλογή αριθμού φάσης αισθητήρα συχνότητας ισχύος

Οι επαγωγείς συχνότητας ισχύος μπορούν να σχεδιαστούν ως μονοφασικοί, διφασικοί και τριφασικοί. Ο μονοφασικός επαγωγέας συχνότητας ισχύος έχει καλύτερο αποτέλεσμα θέρμανσης και ο τριφασικός επαγωγέας συχνότητας ισχύος έχει μεγάλη ηλεκτρομαγνητική δύναμη, η οποία μερικές φορές σπρώχνει το κενό έξω από τον επαγωγέα. Εάν ο μονοφασικός επαγωγέας συχνότητας ισχύος χρειάζεται μεγάλη ισχύ, πρέπει να προστεθεί ένας τριφασικός εξισορροπητής στο σύστημα τροφοδοσίας για να εξισορροπηθεί το φορτίο του τριφασικού τροφοδοτικού. Ο τριφασικός επαγωγέας συχνότητας ισχύος μπορεί να συνδεθεί στο τριφασικό τροφοδοτικό. Το φορτίο του τριφασικού τροφοδοτικού δεν μπορεί να εξισορροπηθεί πλήρως και η ίδια η τάση τριφασικής τροφοδοσίας που παρέχεται από το συνεργείο του εργοστασίου δεν είναι η ίδια. Κατά το σχεδιασμό ενός επαγωγέα συχνότητας ισχύος, ο μονοφασικός ή τριφασικός θα πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με το μέγεθος του τυφλού, τον τύπο του κλιβάνου επαγωγικής θέρμανσης που χρησιμοποιείται, το επίπεδο θερμοκρασίας θέρμανσης και το μέγεθος της παραγωγικότητας.

8. Επιλογή μεθόδου υπολογισμού αισθητήρα

Λόγω των διαφορετικών δομών των επαγωγέων, οι επαγωγείς που χρησιμοποιούνται για θέρμανση επαγωγής ενδιάμεσης συχνότητας δεν είναι εξοπλισμένοι με μαγνητικούς αγωγούς (οι κλίβανοι τήξης ενδιάμεσης συχνότητας μεγάλης χωρητικότητας είναι εξοπλισμένοι με μαγνητικούς αγωγούς), ενώ οι επαγωγείς για θέρμανση με επαγωγή συχνότητας ισχύος είναι εξοπλισμένοι με μαγνητικοί αγωγοί, έτσι στο σχεδιασμό και τον υπολογισμό του επαγωγέα, θεωρείται ότι ο επαγωγέας χωρίς μαγνητικό αγωγό υιοθετεί τη μέθοδο υπολογισμού της επαγωγής και ο επαγωγέας με μαγνητικό αγωγό υιοθετεί τη μέθοδο υπολογισμού του μαγνητικού κυκλώματος και τα αποτελέσματα υπολογισμού είναι πιο ακριβή .

9. Χρησιμοποιήστε πλήρως το νερό ψύξης του επαγωγέα για εξοικονόμηση ενέργειας

Το νερό που χρησιμοποιείται για την ψύξη του αισθητήρα προορίζεται μόνο για ψύξη και δεν είναι μολυσμένο. Γενικά, η θερμοκρασία του νερού εισόδου είναι μικρότερη από 30Y και η θερμοκρασία του νερού εξόδου μετά την ψύξη είναι 50Y. Επί του παρόντος, οι περισσότεροι κατασκευαστές χρησιμοποιούν το νερό ψύξης στην κυκλοφορία. Εάν η θερμοκρασία του νερού είναι υψηλή, θα προσθέσουν νερό σε θερμοκρασία δωματίου για να μειώσουν τη θερμοκρασία του νερού, αλλά η θερμότητα του νερού ψύξης δεν χρησιμοποιείται. Ο φούρνος επαγωγικής θέρμανσης συχνότητας ισχύος ενός εργοστασίου έχει ισχύ 700 kW. Εάν η απόδοση του επαγωγέα είναι 70%, 210 kW θερμότητας θα αφαιρεθούν από το νερό και η κατανάλωση νερού θα είναι 9 t/h. Για την πλήρη χρήση του ζεστού νερού μετά την ψύξη του επαγωγέα, το ψυχρό ζεστό νερό μπορεί να εισαχθεί στο εργαστήριο παραγωγής ως νερό οικιακής χρήσης. Δεδομένου ότι ο φούρνος επαγωγικής θέρμανσης λειτουργεί συνεχώς σε τρεις βάρδιες την ημέρα, το ζεστό νερό είναι διαθέσιμο για τους ανθρώπους 24 ώρες την ημέρα στο μπάνιο, το οποίο κάνει πλήρη χρήση του νερού ψύξης και της θερμικής ενέργειας.