सेंसर डिजाइन में कई समस्याएं

प्रेरण हीटिंग उपकरण में शामिल हैं प्रेरण हीटिंग भट्ठी, बिजली की आपूर्ति, पानी की शीतलन प्रणाली और लोडिंग और अनलोडिंग सामग्री आदि के लिए मशीनरी, लेकिन मुख्य उद्देश्य उच्च ताप दक्षता, कम बिजली की खपत और दीर्घकालिक उपयोग के साथ एक प्रारंभ करनेवाला डिजाइन करना है।

ब्लैंक के इंडक्शन हीटिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले इंडक्टर्स मुख्य रूप से मल्टी-टर्न स्पाइरल इंडक्टर्स हैं। रिक्त के आकार, आकार और प्रक्रिया की आवश्यकताओं के अनुसार, प्रारंभ करनेवाला के संरचनात्मक रूप और हीटिंग के लिए भट्ठी के प्रकार का चयन किया जाता है। दूसरा उपयुक्त वर्तमान आवृत्ति का चयन करना और रिक्त स्थान को गर्म करने के लिए आवश्यक शक्ति का निर्धारण करना है, जिसमें रिक्त स्थान को गर्म करने के लिए आवश्यक प्रभावी शक्ति और इसके विभिन्न ताप नुकसान शामिल हैं।

जब रिक्त को प्रेरक रूप से गर्म किया जाता है, तो प्रेरण के कारण रिक्त की सतह पर शक्ति और शक्ति घनत्व इनपुट विभिन्न कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है। प्रक्रिया के लिए आवश्यक रिक्त स्थान की सतह और केंद्र के बीच तापमान अंतर प्रारंभ करनेवाला में रिक्त स्थान के अधिकतम ताप समय और शक्ति घनत्व को निर्धारित करता है, जो अनुक्रमिक और निरंतर प्रेरण हीटिंग के लिए प्रेरण कुंडल की लंबाई भी निर्धारित करता है। प्रयुक्त इंडक्शन कॉइल की लंबाई रिक्त की लंबाई पर निर्भर करती है।

ज्यादातर मामलों में, प्रारंभ करनेवाला का टर्मिनल वोल्टेज डिजाइन और वास्तविक उपयोग में एक निश्चित वोल्टेज को अपनाता है, और पूरी प्रक्रिया के दौरान हीटिंग की शुरुआत से लेकर हीटिंग के अंत तक वोल्टेज नहीं बदलता है। केवल आवधिक प्रेरण हीटिंग में, वोल्टेज को कम करने की आवश्यकता होती है जब रिक्त हीटिंग को एक समान होना चाहिए, या जब चुंबकीय सामग्री को गर्म करने पर हीटिंग तापमान क्यूरी बिंदु से अधिक हो जाता है, तो सामग्री का चुंबकत्व गायब हो जाता है, और हीटिंग दर है धीमा होते जाना। हीटिंग दर बढ़ाने के लिए और प्रारंभ करनेवाला के टर्मिनल वोल्टेज को बढ़ाने के लिए। दिन के 24 घंटों में, कारखाने में उपलब्ध कराए गए वोल्टेज में उतार-चढ़ाव होता है, और इसकी सीमा कभी-कभी 10% -15% तक पहुंच जाती है। बिजली आवृत्ति प्रेरण हीटिंग के लिए इस तरह की बिजली आपूर्ति वोल्टेज का उपयोग करते समय, रिक्त स्थान का ताप तापमान एक ही हीटिंग समय में बहुत असंगत होता है। जब रिक्त स्थान के ताप तापमान की आवश्यकताएं अपेक्षाकृत सख्त होती हैं, तो एक स्थिर बिजली आपूर्ति वोल्टेज का उपयोग किया जाना चाहिए। इसलिए, यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रारंभ करनेवाला का टर्मिनल वोल्टेज 2% से कम हो, बिजली आपूर्ति प्रणाली में एक वोल्टेज स्थिरीकरण उपकरण को जोड़ा जाना चाहिए। वर्कपीस को गर्म करके गर्म करना बहुत महत्वपूर्ण है, अन्यथा लंबे वर्कपीस के यांत्रिक गुण गर्मी उपचार के बाद असंगत होंगे।

रिक्त स्थान के प्रेरण हीटिंग के दौरान बिजली नियंत्रण को दो रूपों में विभाजित किया जा सकता है। पहला रूप हीटिंग समय को नियंत्रित करने के सिद्धांत पर आधारित है। उत्पादन समय के अनुसार, रिक्त को एक निश्चित उत्पादकता प्राप्त करने के लिए हीटिंग और पुश आउट करने के लिए इंडक्शन हीटिंग फर्नेस में भेजा जाता है। . वास्तविक उत्पादन में, नियंत्रण हीटिंग समय का अधिक उपयोग किया जाता है, और उपकरण के डिबग होने पर रिक्त का तापमान मापा जाता है, और निर्दिष्ट ताप तापमान तक पहुंचने के लिए आवश्यक ताप समय और सतह और रिक्त के केंद्र के बीच तापमान अंतर एक निश्चित वोल्टेज स्थिति के तहत निर्धारित किया जा सकता है। यह विधि उच्च उत्पादकता वाली फोर्जिंग और स्टैम्पिंग प्रक्रियाओं के लिए आदर्श है, जो निरंतर फोर्जिंग और स्टैम्पिंग प्रक्रियाओं को सुनिश्चित कर सकती है। दूसरा रूप तापमान के अनुसार शक्ति को नियंत्रित करना है, जो वास्तव में ताप तापमान पर आधारित है। जब रिक्त निर्दिष्ट ताप तापमान तक पहुँच जाता है, तो इसे तुरंत छुट्टी दे दी जाएगी।

भट्टी इस विधि का उपयोग सख्त अंतिम ताप तापमान आवश्यकताओं वाले रिक्त स्थान के लिए किया जाता है, जैसे अलौह धातुओं के गर्म गठन के लिए। आम तौर पर, तापमान द्वारा नियंत्रित इंडक्शन हीटिंग में, एक प्रारंभ करनेवाला में केवल कुछ ही रिक्त स्थान गर्म किए जा सकते हैं, क्योंकि एक ही समय में कई रिक्त स्थान गर्म होते हैं, और हीटिंग तापमान को नियंत्रित करना मुश्किल होता है।

जब इनपुट रिक्त की शक्ति, गर्म क्षेत्र और सतह की शक्ति घनत्व जो अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करती है, प्राप्त की जाती है, तो प्रारंभ करनेवाला को डिज़ाइन और गणना की जा सकती है। कुंजी इंडक्शन कॉइल के घुमावों की संख्या निर्धारित करना है, जिससे प्रारंभ करनेवाला की वर्तमान और विद्युत दक्षता की गणना की जा सकती है। , पावर फैक्टर COS A और इंडक्शन कॉइल कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल आकार।

प्रारंभ करनेवाला का डिज़ाइन और गणना अधिक परेशानी भरा है, और कई गणना आइटम हैं। चूंकि व्युत्पत्ति गणना सूत्र में कुछ धारणाएं बनाई गई हैं, यह वास्तविक प्रेरण हीटिंग स्थिति के साथ पूरी तरह से संगत नहीं है, इसलिए बहुत सटीक परिणाम की गणना करना अधिक कठिन है। . कभी-कभी इंडक्शन कॉइल के बहुत अधिक मोड़ होते हैं, और आवश्यक हीटिंग तापमान निर्दिष्ट हीटिंग समय के भीतर नहीं पहुंचा जा सकता है; जब इंडक्शन कॉइल के घुमावों की संख्या कम होती है, तो हीटिंग तापमान निर्दिष्ट हीटिंग समय के भीतर आवश्यक हीटिंग तापमान से अधिक हो जाता है। यद्यपि एक नल को प्रेरण कुंडल पर आरक्षित किया जा सकता है और उचित समायोजन किया जा सकता है, कभी-कभी संरचनात्मक सीमाओं के कारण, विशेष रूप से बिजली आवृत्ति प्रारंभ करनेवाला, नल को छोड़ना सुविधाजनक नहीं होता है। ऐसे सेंसरों के लिए जो तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं, उन्हें नए बनाने के लिए स्क्रैप और पुन: डिज़ाइन करना होगा। हमारे अभ्यास के वर्षों के अनुसार, कुछ अनुभवजन्य डेटा और चार्ट प्राप्त होते हैं, जो न केवल डिजाइन और गणना प्रक्रिया को सरल करते हैं, गणना समय बचाता है, बल्कि विश्वसनीय गणना परिणाम भी प्रदान करता है।

सेंसर के डिजाइन में जिन कई सिद्धांतों पर विचार किया जाना चाहिए, उन्हें निम्नानुसार पेश किया गया है।

1. गणनाओं को सरल बनाने के लिए आरेखों का प्रयोग करें

प्रत्यक्ष चयन के लिए कुछ गणना परिणामों को चार्ट में सूचीबद्ध किया गया है, जैसे रिक्त व्यास, वर्तमान आवृत्ति, ताप तापमान, सतह के बीच तापमान अंतर और रिक्त स्थान और हीटिंग समय तालिका 3-15 में। कुछ अनुभवजन्य डेटा का उपयोग रिक्त स्थान के प्रेरण हीटिंग के दौरान चालन और विकिरण गर्मी के नुकसान के लिए किया जा सकता है। ठोस बेलनाकार रिक्त की गर्मी का नुकसान रिक्त हीटिंग की प्रभावी शक्ति का 10% -15% है, और खोखले बेलनाकार रिक्त की गर्मी का नुकसान रिक्त हीटिंग की प्रभावी शक्ति है। 15% -25%, यह गणना गणना की सटीकता को प्रभावित नहीं करेगी।

2. वर्तमान आवृत्ति की निचली सीमा का चयन करें

जब रिक्त को प्रेरण गर्म किया जाता है, तो एक ही रिक्त व्यास के लिए दो वर्तमान आवृत्तियों का चयन किया जा सकता है (तालिका 3-15 देखें)। कम वर्तमान आवृत्ति का चयन किया जाना चाहिए, क्योंकि वर्तमान आवृत्ति अधिक है और बिजली की आपूर्ति की लागत अधिक है।

3. रेटेड वोल्टेज का चयन करें

प्रारंभ करनेवाला का टर्मिनल वोल्टेज बिजली की आपूर्ति की क्षमता का पूरा उपयोग करने के लिए रेटेड वोल्टेज का चयन करता है, विशेष रूप से बिजली आवृत्ति प्रेरण हीटिंग के मामले में, यदि प्रारंभ करनेवाला का टर्मिनल वोल्टेज बिजली की आपूर्ति के रेटेड वोल्टेज से कम है, पावर फैक्टर को बेहतर बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले कैपेसिटर की संख्या

4. औसत ताप शक्ति और उपकरण स्थापना शक्ति

रिक्त को लगातार या क्रमिक रूप से गर्म किया जाता है। जब प्रारंभ करनेवाला को आपूर्ति की जाने वाली टर्मिनल वोल्टेज “= स्थिर होती है, तो प्रारंभ करनेवाला द्वारा खपत की जाने वाली शक्ति अपरिवर्तित रहती है। औसत शक्ति द्वारा परिकलित, उपकरण की स्थापना शक्ति केवल औसत शक्ति से अधिक होनी चाहिए। चुंबकीय सामग्री रिक्त का उपयोग चक्र के रूप में किया जाता है। इंडक्शन हीटिंग टाइप करें, प्रारंभ करनेवाला द्वारा खपत की जाने वाली शक्ति हीटिंग समय के साथ बदलती है, और क्यूरी पॉइंट से पहले हीटिंग पावर औसत शक्ति का 1.5-2 गुना है, इसलिए उपकरण की स्थापना शक्ति क्यूरी से पहले रिक्त हीटिंग से अधिक होनी चाहिए। बिंदु। शक्ति।

5. प्रति इकाई क्षेत्र की शक्ति को नियंत्रित करें

जब रिक्त स्थान को गर्म किया जाता है, तो सतह और रिक्त के केंद्र और ताप समय के बीच तापमान अंतर की आवश्यकताओं के कारण, रिक्त के प्रति इकाई क्षेत्र की शक्ति को 0.2-0 के लिए चुना जाता है। प्रारंभ करनेवाला डिजाइन करते समय 05kW/cm2o।

6. रिक्त प्रतिरोधकता का चयन

जब रिक्त अनुक्रमिक और निरंतर प्रेरण हीटिंग को अपनाता है, तो सेंसर में रिक्त स्थान का ताप तापमान अक्षीय दिशा के साथ निम्न से उच्च में लगातार बदलता रहता है। सेंसर की गणना करते समय, रिक्त के प्रतिरोध को हीटिंग तापमान से 100 ~ 200 डिग्री सेल्सियस कम के अनुसार चुना जाना चाहिए। दर, गणना परिणाम अधिक सटीक होगा।

7. बिजली आवृत्ति सेंसर की चरण संख्या का चयन

पावर फ्रीक्वेंसी इंडक्टर्स को सिंगल-फेज, टू-फेज और थ्री-फेज के रूप में डिजाइन किया जा सकता है। एकल-चरण बिजली आवृत्ति प्रारंभ करनेवाला का एक बेहतर ताप प्रभाव होता है, और तीन-चरण बिजली आवृत्ति प्रारंभ करनेवाला में एक बड़ा विद्युत चुम्बकीय बल होता है, जो कभी-कभी प्रारंभ करनेवाला से रिक्त को धक्का देता है। यदि एकल-चरण बिजली आवृत्ति प्रारंभ करनेवाला को बड़ी शक्ति की आवश्यकता होती है, तो तीन-चरण बिजली आपूर्ति के भार को संतुलित करने के लिए बिजली आपूर्ति प्रणाली में तीन-चरण बैलेंसर को जोड़ने की आवश्यकता होती है। तीन-चरण बिजली आवृत्ति प्रारंभ करनेवाला को तीन-चरण बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जा सकता है। तीन-चरण बिजली आपूर्ति का भार पूरी तरह से संतुलित नहीं हो सकता है, और कारखाने की कार्यशाला द्वारा प्रदान किया गया तीन-चरण बिजली आपूर्ति वोल्टेज समान नहीं है। बिजली आवृत्ति प्रारंभ करनेवाला को डिजाइन करते समय, एकल-चरण या तीन-चरण को रिक्त के आकार, उपयोग किए जाने वाले प्रेरण हीटिंग भट्ठी के प्रकार, हीटिंग तापमान के स्तर और उत्पादकता के आकार के अनुसार चुना जाना चाहिए।

8. सेंसर गणना पद्धति का चयन

इंडक्टर्स की विभिन्न संरचनाओं के कारण, इंटरमीडिएट फ़्रीक्वेंसी इंडक्शन हीटिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले इंडक्टर्स चुंबकीय कंडक्टर से लैस नहीं होते हैं (बड़ी क्षमता वाली इंटरमीडिएट फ़्रीक्वेंसी इंडक्शन मेल्टिंग फर्नेस चुंबकीय कंडक्टर से लैस होते हैं), जबकि पावर फ़्रीक्वेंसी इंडक्शन हीटिंग के लिए इंडिकेटर्स सुसज्जित होते हैं चुंबकीय कंडक्टर, इसलिए प्रारंभ करनेवाला के डिजाइन और गणना में, यह माना जाता है कि चुंबकीय कंडक्टर के बिना प्रारंभ करनेवाला अधिष्ठापन गणना पद्धति को अपनाता है, और चुंबकीय कंडक्टर के साथ प्रारंभ करनेवाला चुंबकीय सर्किट गणना विधि को अपनाता है, और गणना परिणाम अधिक सटीक होते हैं .

9. ऊर्जा बचाने के लिए प्रारंभ करनेवाला के ठंडे पानी का पूरा उपयोग करें

सेंसर को ठंडा करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला पानी केवल ठंडा करने के लिए है और दूषित नहीं है। आम तौर पर, इनलेट पानी का तापमान 30Y से कम होता है, और ठंडा होने के बाद आउटलेट पानी का तापमान 50Y होता है। वर्तमान में, अधिकांश निर्माता प्रचलन में ठंडे पानी का उपयोग करते हैं। यदि पानी का तापमान अधिक है, तो वे पानी के तापमान को कम करने के लिए कमरे के तापमान का पानी डालेंगे, लेकिन ठंडे पानी की गर्मी का उपयोग नहीं किया जाता है। किसी कारखाने की पावर फ्रीक्वेंसी इंडक्शन हीटिंग फर्नेस में 700kW की शक्ति होती है। यदि प्रारंभ करनेवाला की दक्षता 70% है, तो 210kW गर्मी पानी से दूर हो जाएगी, और पानी की खपत 9t/h होगी। प्रारंभ करनेवाला को ठंडा करने के बाद गर्म पानी का पूरा उपयोग करने के लिए, ठंडा गर्म पानी उत्पादन कार्यशाला में घरेलू पानी के रूप में पेश किया जा सकता है। चूंकि इंडक्शन हीटिंग फर्नेस दिन में तीन शिफ्टों में लगातार काम करता है, लोगों के लिए बाथरूम में 24 घंटे गर्म पानी उपलब्ध है, जो ठंडा पानी और थर्मल ऊर्जा का पूरा उपयोग करता है।