Nekoliko problema u dizajnu senzora

Oprema za indukcijsko grijanje uključuje indukcijska peć za grijanje, napajanje, sustav vodenog hlađenja i strojevi za utovar i istovar materijala itd., ali glavna je svrha dizajnirati induktor s visokom učinkovitošću grijanja, malom potrošnjom energije i dugotrajnom upotrebom.

Induktori koji se koriste za indukcijsko zagrijavanje sirovina su uglavnom spiralni induktori s više zavoja. U skladu s oblikom, veličinom i procesnim zahtjevima uzorka, odabire se strukturni oblik induktora i vrsta peći za grijanje. Drugi je odabrati odgovarajuću strujnu frekvenciju i odrediti snagu potrebnu za zagrijavanje uzorka, što uključuje efektivnu snagu potrebnu za zagrijavanje samog uzorka i njegove različite toplinske gubitke.

Kada se sirovina induktivno zagrijava, snaga i gustoća snage unesene na površinu sirovine zbog indukcije određuju se različitim faktorima. Temperaturna razlika između površine i središta uzorka koju zahtijeva proces određuje maksimalno vrijeme zagrijavanja i gustoću snage uzorka u induktoru, što također određuje duljinu indukcijskog svitka za sekvencijalno i kontinuirano indukcijsko zagrijavanje. Duljina upotrijebljene indukcijske zavojnice ovisi o duljini blanka.

U većini slučajeva, terminalni napon induktora ima fiksni napon u dizajnu i stvarnoj uporabi, a napon se ne mijenja tijekom cijelog procesa od početka zagrijavanja do kraja zagrijavanja. Samo kod periodičkog indukcijskog zagrijavanja, napon treba smanjiti kada slijepo zagrijavanje treba biti ravnomjerno ili kada temperatura zagrijavanja prijeđe Curiejevu točku kada se magnetski materijal indukcijski zagrijava, magnetizam materijala nestaje, a brzina zagrijavanja je usporio. Kako bi se povećala brzina zagrijavanja i povećajte napon na stezaljkama induktora. Tijekom 24 sata dnevno, napon isporučen u tvornici varira, a njegov raspon ponekad doseže 10% -15%. Kada se koristi takav napon napajanja za indukcijsko grijanje frekvencije snage, temperatura zagrijavanja uzorka je vrlo nekonzistentna u istom vremenu zagrijavanja. Kada su zahtjevi za temperaturu zagrijavanja uzorka relativno strogi, treba koristiti stabilan napon napajanja. Stoga je potrebno dodati uređaj za stabilizaciju napona u sustav napajanja kako bi se osiguralo da napon na stezaljkama induktora fluktuira ispod 2%. Vrlo je važno zagrijati obradak zagrijavanjem, inače će mehanička svojstva dugog obratka biti nedosljedna nakon toplinske obrade.

Kontrola snage tijekom indukcijskog zagrijavanja uzorka može se podijeliti u dva oblika. Prvi oblik temelji se na principu kontrole vremena zagrijavanja. U skladu s taktnim vremenom proizvodnje, uzorak se šalje u peć za indukcijsko grijanje na zagrijavanje i istiskivanje kako bi se postigla fiksna produktivnost. . U stvarnoj proizvodnji više se koristi kontrolno vrijeme zagrijavanja, a temperatura uzorka se mjeri kada se otklanjaju greške u opremi, a vrijeme zagrijavanja potrebno da se postigne navedena temperatura zagrijavanja i temperaturna razlika između površine i središta uzorka može se odrediti pod određenim naponskim uvjetima. Ova metoda je idealna za procese kovanja i štancanja s visokom produktivnošću, koji mogu osigurati kontinuirane procese kovanja i štancanja. Drugi oblik je kontrola snage prema temperaturi, koja se zapravo temelji na temperaturi grijanja. Kada slijepi uložak dosegne zadanu temperaturu zagrijavanja, odmah će se isprazniti.

peć. Ova metoda se koristi za proizvode sa strogim zahtjevima za konačnu temperaturu zagrijavanja, kao što je za vruće oblikovanje obojenih metala. Općenito, kod indukcijskog zagrijavanja kontroliranog temperaturom, samo mali broj sirovih dijelova može se zagrijati u jednom induktoru, jer postoji mnogo slijepih uzoraka koji se zagrijavaju u isto vrijeme, a temperaturu zagrijavanja je teško kontrolirati.

Kada se dobiju snaga ulaznog uzorka, grijano područje i površinska gustoća snage koji zadovoljavaju zahtjeve primjene, induktor se može projektirati i izračunati. Ključno je odrediti broj zavoja indukcijske zavojnice, iz čega se može izračunati struja i električna učinkovitost induktora. , Faktor snage COS A i veličina poprečnog presjeka vodiča indukcijskog svitka.

Projektiranje i proračun induktora je problematičniji, a ima mnogo stavki proračuna. Budući da su u formuli za izračun izvedene neke pretpostavke, ona nije u potpunosti u skladu sa stvarnom situacijom indukcijskog grijanja, pa je teže izračunati vrlo točan rezultat. . Ponekad postoji previše zavoja indukcijske zavojnice, pa se ne može postići potrebna temperatura zagrijavanja unutar navedenog vremena zagrijavanja; kada je broj zavoja indukcijske zavojnice mali, temperatura grijanja je premašila potrebnu temperaturu grijanja unutar navedenog vremena grijanja. Iako se odvojak može rezervirati na indukcijskom svitku i mogu se izvršiti odgovarajuće prilagodbe, ponekad zbog strukturnih ograničenja, posebno induktora frekvencije snage, nije prikladno ostaviti odvodnik. Za takve senzore koji ne zadovoljavaju tehnološke zahtjeve potrebno ih je rashodovati i preraditi za izradu novih. U skladu s našom dugogodišnjom praksom, dobiveni su neki empirijski podaci i dijagrami, što ne samo da pojednostavljuje proces projektiranja i proračuna, štedi vrijeme proračuna, već također daje pouzdane rezultate proračuna.

Nekoliko principa koje treba uzeti u obzir u dizajnu senzora predstavljeno je kako slijedi.

1. Koristite dijagrame za pojednostavljenje izračuna

Neki rezultati izračuna navedeni su u tablici za izravan odabir, poput promjera uzorka, trenutne frekvencije, temperature zagrijavanja, temperaturne razlike između površine i središta uzorka i vremena zagrijavanja u tablici 3-15. Neki empirijski podaci mogu se koristiti za gubitak topline provodljivošću i zračenjem tijekom indukcijskog zagrijavanja uzorka. Gubitak topline čvrstog cilindričnog obrasca je 10% -15% efektivne snage zagrijavanja slijepog dijela, a gubitak topline šupljeg cilindričnog obrasca je efektivna snaga zagrijavanja slijepog dijela. 15% -25%, ovaj izračun neće utjecati na točnost izračuna.

2. Odaberite donju granicu trenutne frekvencije

Kada se slijepi uzorak indukcijski grije, mogu se odabrati dvije frekvencije struje za isti promjer uzorka (vidi tablicu 3-15). Treba odabrati nižu frekvenciju struje, jer je trenutna frekvencija visoka, a cijena napajanja visoka.

3. Odaberite nazivni napon

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

4. Prosječna snaga grijanja i snaga instalacije opreme

Praznina se zagrijava kontinuirano ili uzastopno. Kada je napon na stezaljkama koji se dovodi na induktor “=konstantan, snaga koju troši induktor ostaje nepromijenjena. Izračunato prema prosječnoj snazi, instalacijska snaga opreme samo treba biti veća od prosječne snage. Kao ciklus koristi se prazan magnetski materijal. Vrsta indukcijskog grijanja, snaga koju troši induktor mijenja se s vremenom grijanja, a snaga grijanja prije Curiejeve točke je 1.5-2 puta veća od prosječne snage, tako da instalacijska snaga opreme treba biti veća od praznog grijanja prije Curiejeve točke točka. vlast.

5. Kontrolirajte snagu po jedinici površine

Kada se uzorak zagrijava indukcijski, zbog zahtjeva temperaturne razlike između površine i središta uzorka i vremena zagrijavanja, snaga po jedinici površine uzorka je odabrana na 0.2-0. 05kW/cm2o pri projektiranju induktora.

6. Odabir otpora slijepe probe

Kada slijepi uzorak usvoji sekvencijalno i kontinuirano indukcijsko zagrijavanje, temperatura zagrijavanja slijepog uzorka u senzoru kontinuirano se mijenja od niske do visoke duž aksijalnog smjera. Prilikom proračuna senzora, otpor slijepog uzorka treba odabrati prema 100 ~ 200°C nižem od temperature grijanja. stopa, rezultat izračuna bit će točniji.

7. Odabir broja faze senzora frekvencije snage

Induktori energetske frekvencije mogu biti izvedeni kao jednofazni, dvofazni i trofazni. Jednofazni induktor električne frekvencije ima bolji učinak zagrijavanja, a trofazni induktor električne frekvencije ima veliku elektromagnetsku silu, koja ponekad gura prazninu iz induktora. Ako jednofazni induktor snage frekvencije treba veliku snagu, potrebno je dodati trofazni balanser u sustav napajanja kako bi se izjednačilo opterećenje trofaznog napajanja. Trofazni induktor električne frekvencije može se spojiti na trofazno napajanje. Opterećenje trofaznog napajanja ne može se u potpunosti izjednačiti, a sam napon trofaznog napajanja koji daje tvornička radionica nije isti. Prilikom projektiranja induktora frekvencije snage, jednofazni ili trofazni treba odabrati prema veličini slijepog uzorka, vrsti korištene peći za indukcijsko grijanje, razini temperature grijanja i veličini produktivnosti.

8. Izbor metode proračuna senzora

Zbog različite strukture induktora, induktori koji se koriste za indukcijsko grijanje srednje frekvencije nisu opremljeni magnetskim vodičima (peći za indukcijsko taljenje srednje frekvencije velikog kapaciteta opremljeni su magnetskim vodičima), dok su induktori za indukcijsko grijanje energetske frekvencije opremljeni magnetski vodiči, pa se u dizajnu i proračunu induktora smatra da induktor bez magnetskog vodiča usvaja metodu izračuna induktiviteta, a induktor s magnetskim vodičem usvaja metodu izračuna magnetskog kruga, a rezultati proračuna su točniji .

9. U potpunosti iskoristite vodu za hlađenje induktora za uštedu energije

Voda koja se koristi za hlađenje senzora služi samo za hlađenje i nije kontaminirana. Općenito, ulazna temperatura vode je manja od 30Y, a izlazna temperatura vode nakon hlađenja je 50Y. Trenutačno većina proizvođača koristi rashladnu vodu u optoku. Ako je temperatura vode visoka, dodat će vodu sobne temperature kako bi se smanjila temperatura vode, ali se toplina vode za hlađenje ne koristi. Tvornička peć za indukcijsko grijanje frekvencije ima snagu od 700kW. Ako je učinkovitost induktora 70%, voda će oduzeti 210kW topline, a potrošnja vode će biti 9t/h. Kako bi se u potpunosti iskoristila topla voda nakon hlađenja induktora, ohlađena topla voda može se uvesti u proizvodnu radionicu kao voda za kućanstvo. Budući da indukcijska peć za grijanje radi kontinuirano u tri smjene dnevno, topla voda je dostupna za korištenje 24 sata dnevno u kupaonici, čime se u potpunosti iskorištava rashladna voda i toplinska energija.