چندین مشکل در طراحی سنسور

تجهیزات گرمایش القایی شامل کوره گرمایش القایی، منبع تغذیه، سیستم خنک کننده آب و ماشین آلات بارگیری و تخلیه مواد و غیره، اما هدف اصلی طراحی سلف با راندمان گرمایش بالا، مصرف برق کم و استفاده طولانی مدت است.

سلف هایی که برای گرمایش القایی بلنک ها استفاده می شوند، عمدتاً سلف های مارپیچی چند چرخشی هستند. با توجه به شکل، اندازه و فرآیند مورد نیاز، شکل ساختاری سلف و نوع کوره برای گرمایش انتخاب می شود. دوم انتخاب فرکانس جریان مناسب و تعیین توان مورد نیاز برای گرم کردن بلنک است که شامل توان موثر مورد نیاز برای گرم کردن خود بلنک و تلفات حرارتی مختلف آن است.

هنگامی که صفحه به صورت القایی گرم می شود، توان و چگالی توان ورودی به سطح بلنک به دلیل القاء توسط عوامل مختلفی تعیین می شود. اختلاف دما بین سطح و مرکز بلانک مورد نیاز فرآیند، حداکثر زمان گرمایش و چگالی توان بلنک در سلف را تعیین می کند، که همچنین طول سیم پیچ القایی را برای گرمایش القایی متوالی و پیوسته تعیین می کند. طول سیم پیچ القایی استفاده شده به طول قسمت خالی بستگی دارد.

در بیشتر موارد، ولتاژ ترمینال سلف در طراحی و استفاده واقعی از ولتاژ ثابتی استفاده می کند و ولتاژ در کل فرآیند از شروع گرمایش تا پایان گرمایش تغییر نمی کند. فقط در گرمایش القایی دوره ای، زمانی که گرمایش خالی باید یکنواخت باشد، ولتاژ باید کاهش یابد، یا زمانی که دمای گرمایش از نقطه کوری بیشتر شود، زمانی که ماده مغناطیسی گرم می شود، مغناطیس مواد ناپدید می شود و نرخ گرمایش کاهش می یابد. کند شد. به منظور افزایش نرخ گرمایش و افزایش ولتاژ ترمینال سلف. در 24 ساعت شبانه روز، ولتاژ ارائه شده در کارخانه در نوسان است و محدوده آن گاهی به 10٪ -15٪ می رسد. هنگام استفاده از چنین ولتاژ منبع تغذیه برای گرمایش القایی فرکانس برق، دمای گرمایش قسمت خالی در همان زمان گرمایش بسیار ناسازگار است. هنگامی که الزامات دمای گرمایش قسمت خالی نسبتاً سخت است، باید از ولتاژ منبع تغذیه پایدار استفاده شود. بنابراین، باید یک دستگاه تثبیت کننده ولتاژ به سیستم منبع تغذیه اضافه شود تا اطمینان حاصل شود که ولتاژ ترمینال سلف کمتر از 2 درصد در نوسان است. گرم کردن قطعه کار با حرارت دادن بسیار مهم است، در غیر این صورت خواص مکانیکی قطعه کار طولانی پس از عملیات حرارتی ناسازگار خواهد بود.

کنترل قدرت در حین گرمایش القایی بلنک را می توان به دو شکل تقسیم کرد. شکل اول بر اساس اصل کنترل زمان گرمایش است. با توجه به زمان تاکت تولید، بلنک برای گرم کردن به کوره گرمایش القایی فرستاده می شود و برای به دست آوردن یک بهره وری ثابت به بیرون رانده می شود. . در تولید واقعی، زمان گرمایش کنترلی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و دمای قسمت خالی هنگام اشکال زدایی تجهیزات اندازه گیری می شود و زمان گرمایش مورد نیاز برای رسیدن به دمای گرمایش مشخص شده و اختلاف دما بین سطح و مرکز قسمت خالی اندازه گیری می شود. را می توان تحت یک شرایط ولتاژ مشخص تعیین کرد. این روش برای فرآیندهای آهنگری و مهر زنی با بهره وری بالا ایده آل است که می تواند فرآیندهای آهنگری و مهر زنی مداوم را تضمین کند. شکل دوم کنترل توان با توجه به دما است که در واقع بر اساس دمای گرمایش است. هنگامی که خالی به دمای گرمایش مشخص شده رسید، بلافاصله تخلیه می شود.

کوره این روش برای صفحات با شرایط دمایی نهایی گرمایش سخت، مانند برای شکل دهی گرم فلزات غیر آهنی استفاده می شود. به طور کلی، در گرمایش القایی که توسط دما کنترل می شود، تنها تعداد کمی از قسمت های خالی را می توان در یک سلف گرم کرد، زیرا تعداد زیادی از مواد خالی وجود دارد که همزمان گرم می شوند و کنترل دمای گرمایش دشوار است.

هنگامی که توان خالی ورودی، ناحیه گرم شده و چگالی توان سطحی که الزامات کاربردی را برآورده می کند به دست آمد، می توان سلف را طراحی و محاسبه کرد. نکته کلیدی تعیین تعداد دور سیم پیچ القایی است که از روی آن می توان جریان و بازده الکتریکی سلف را محاسبه کرد. ضریب توان COS A و اندازه مقطع هادی سیم پیچ القایی.

طراحی و محاسبه سلف دردسر بیشتری دارد و موارد محاسباتی زیادی دارد. از آنجایی که برخی فرضیات در فرمول محاسبه اشتقاق انجام می شود، کاملاً با وضعیت گرمایش القایی واقعی سازگار نیست، بنابراین محاسبه یک نتیجه بسیار دقیق دشوارتر است. . گاهی اوقات پیچ های زیادی از سیم پیچ القایی وجود دارد و دمای گرمایش مورد نیاز نمی تواند در مدت زمان گرمایش مشخص شده به دست آید. هنگامی که تعداد دور سیم پیچ القایی کم است، دمای گرمایش از دمای گرمایش مورد نیاز در مدت زمان گرمایش مشخص شده فراتر رفته است. اگرچه می توان یک شیر را روی سیم پیچ القایی رزرو کرد و تنظیمات مناسب را انجام داد، اما گاهی اوقات به دلیل محدودیت های ساختاری، به ویژه سلف فرکانس قدرت، ترک شیر راحت نیست. برای چنین حسگرهایی که الزامات فناوری را برآورده نمی کنند، باید از بین رفته و برای تولید حسگرهای جدید دوباره طراحی شوند. با توجه به سال ها تمرین ما، برخی از داده ها و نمودارهای تجربی به دست می آید که نه تنها فرآیند طراحی و محاسبات را ساده می کند، در زمان محاسبه صرفه جویی می کند، بلکه نتایج محاسباتی قابل اعتمادی را نیز ارائه می دهد.

چندین اصل که در طراحی سنسور باید در نظر گرفته شود به شرح زیر معرفی می شود.

1. از نمودارها برای ساده کردن محاسبات استفاده کنید

برخی از نتایج محاسباتی برای انتخاب مستقیم در نمودار ذکر شده است، مانند قطر خالی، فرکانس جریان، دمای گرمایش، اختلاف دما بین سطح و مرکز فضای خالی و زمان گرمایش در جدول 3-15. برخی از داده های تجربی را می توان برای اتلاف گرمای هدایت و تشعشع در طول گرمایش القایی قسمت خالی استفاده کرد. اتلاف حرارت خالی استوانه ای جامد 10٪ -15٪ از توان موثر گرمایش خالی است و اتلاف گرما خالی استوانه ای توخالی قدرت موثر گرمایش خالی است. 15% -25% این محاسبه بر دقت محاسبه تاثیری نخواهد داشت.

2. حد پایین فرکانس جریان را انتخاب کنید

هنگامی که قسمت خالی القایی گرم می شود، می توان دو فرکانس جریان را برای قطر یکسان انتخاب کرد (جدول 3-15 را ببینید). فرکانس جریان پایین تر باید انتخاب شود، زیرا فرکانس جریان بالا و هزینه منبع تغذیه بالا است.

3. ولتاژ نامی را انتخاب کنید

ولتاژ ترمینال سلف ولتاژ نامی را برای استفاده کامل از ظرفیت منبع تغذیه انتخاب می کند، به خصوص در مورد گرمایش القایی فرکانس برق، اگر ولتاژ ترمینال سلف کمتر از ولتاژ نامی منبع تغذیه باشد. تعداد خازن های مورد استفاده برای بهبود ضریب توان cos

4. میانگین قدرت گرمایش و قدرت نصب تجهیزات

قسمت خالی به طور مداوم یا متوالی گرم می شود. هنگامی که ولتاژ پایانه عرضه شده به سلف “= ثابت است، توان مصرفی سلف بدون تغییر باقی می ماند. با محاسبه توان متوسط، توان نصب تجهیزات فقط باید بیشتر از توان متوسط ​​باشد. ماده مغناطیسی خالی به عنوان یک چرخه استفاده می شود. نوع گرمایش القایی، توان مصرفی سلف با زمان گرمایش تغییر می کند و قدرت گرمایش قبل از نقطه کوری 1.5-2 برابر توان متوسط ​​است، بنابراین قدرت نصب تجهیزات باید بیشتر از گرمایش خالی قبل از کوری باشد. نقطه. قدرت.

5. توان در واحد سطح را کنترل کنید

هنگامی که بلنک به صورت القایی گرم می شود، با توجه به الزامات اختلاف دمای سطح و مرکز بلانک و زمان گرمایش، توان در واحد سطح خالی 0.2-0 انتخاب می شود. 05kW/cm2o هنگام طراحی سلف.

6. انتخاب مقاومت خالی

هنگامی که قسمت خالی گرمایش القایی متوالی و پیوسته را اتخاذ می کند، دمای گرمایش قسمت خالی در سنسور به طور مداوم از پایین به بالا در امتداد جهت محوری تغییر می کند. هنگام محاسبه سنسور، مقاومت قسمت خالی باید با توجه به 100 تا 200 درجه سانتیگراد کمتر از دمای گرمایش انتخاب شود. نرخ، نتیجه محاسبه دقیق تر خواهد بود.

7. انتخاب شماره فاز سنسور فرکانس توان

سلف های فرکانس برق را می توان به صورت تک فاز، دو فاز و سه فاز طراحی کرد. سلف فرکانس برق تک فاز اثر گرمایش بهتری دارد و سلف فرکانس برق سه فاز دارای نیروی الکترومغناطیسی زیادی است که گاهی اوقات قسمت خالی را به بیرون از سلف فشار می دهد. اگر سلف فرکانس برق تک فاز نیاز به توان زیادی داشته باشد، برای متعادل کردن بار منبع تغذیه سه فاز باید یک بالانس سه فاز به سیستم منبع تغذیه اضافه شود. سلف فرکانس برق سه فاز را می توان به منبع تغذیه سه فاز متصل کرد. بار منبع تغذیه سه فاز را نمی توان به طور کامل متعادل کرد و خود ولتاژ برق سه فاز که توسط کارگاه کارخانه ارائه می شود یکسان نیست. هنگام طراحی یک سلف فرکانس برق، تک فاز یا سه فاز باید با توجه به اندازه قسمت خالی، نوع کوره گرمایش القایی مورد استفاده، سطح دمای گرمایش و اندازه بهره وری انتخاب شود.

8. انتخاب روش محاسبه سنسور

به دلیل ساختار متفاوت سلف ها، سلف های مورد استفاده برای گرمایش القایی فرکانس متوسط ​​مجهز به رساناهای مغناطیسی نیستند (کوره های ذوب القایی فرکانس متوسط ​​با ظرفیت بالا مجهز به هادی های مغناطیسی هستند)، در حالی که سلف های گرمایش القایی فرکانس توان مجهز به هادی های مغناطیسی هستند. هادی های مغناطیسی، بنابراین در طراحی و محاسبه سلف، در نظر گرفته می شود که سلف بدون هادی مغناطیسی از روش محاسبه اندوکتانس و سلف با هادی مغناطیسی روش محاسبه مدار مغناطیسی را اتخاذ می کند و نتایج محاسبه دقیق تر است. .

9. استفاده کامل از آب خنک کننده سلف برای صرفه جویی در انرژی

آبی که برای خنک کردن سنسور استفاده می شود فقط برای خنک کردن است و آلوده نیست. به طور کلی، دمای آب ورودی کمتر از 30Y است و دمای آب خروجی پس از خنک شدن 50Y است. در حال حاضر اکثر سازندگان از آب خنک کننده در گردش استفاده می کنند. اگر دمای آب بالا باشد، برای کاهش دمای آب، آب با دمای اتاق اضافه می کنند، اما از گرمای آب خنک کننده استفاده نمی شود. کوره گرمایش القایی فرکانس برق یک کارخانه دارای توان 700 کیلو وات می باشد. اگر راندمان سلف 70 درصد باشد، 210 کیلووات گرما توسط آب گرفته می شود و مصرف آب 9 تن در ساعت خواهد بود. برای استفاده کامل از آب گرم پس از خنک شدن سلف، می توان آب گرم خنک شده را به عنوان آب خانگی وارد کارگاه تولید کرد. از آنجایی که کوره گرمایش القایی به طور مداوم در سه نوبت در روز کار می کند، آب گرم برای استفاده افراد در 24 ساعت شبانه روز در حمام در دسترس است که باعث استفاده کامل از آب خنک کننده و انرژی حرارتی می شود.