Սենսորների նախագծման մի քանի խնդիրներ

Ինդուկցիոն ջեռուցման սարքավորումները ներառում են ինդուկցիոն ջեռուցման վառարան, էլեկտրամատակարարում, ջրի հովացման համակարգ և նյութերի բեռնման և բեռնաթափման մեքենաներ և այլն, սակայն հիմնական նպատակը բարձր ջեռուցման արդյունավետությամբ, ցածր էներգիայի սպառմամբ և երկարաժամկետ օգտագործմամբ ինդուկտորի նախագծումն է։

Բլանկների ինդուկցիոն ջեռուցման համար օգտագործվող ինդուկտորները հիմնականում բազմապտույտ պարուրաձև ինդուկտորներ են: Բլանկի ձևի, չափի և գործընթացի պահանջների համաձայն՝ ընտրվում են ինդուկտորի կառուցվածքային ձևը և ջեռուցման վառարանի տեսակը: Երկրորդը՝ ընտրել համապատասխան հոսանքի հաճախականությունը և որոշել բլանկի տաքացման համար անհրաժեշտ հզորությունը, որը ներառում է բլանկի տաքացման համար անհրաժեշտ արդյունավետ հզորությունը և դրա տարբեր ջերմային կորուստները:

Երբ բլանկը ինդուկտիվորեն ջեռուցվում է, ինդուկցիայի պատճառով բլանկի մակերեսին մուտքագրվող հզորությունը և հզորության խտությունը որոշվում են տարբեր գործոններով: Գործընթացի համար պահանջվող դատարկ մակերեսի և կենտրոնի միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը որոշում է ինդուկտորում դատարկի առավելագույն տաքացման ժամանակը և հզորության խտությունը, որը նաև որոշում է ինդուկցիոն կծիկի երկարությունը հաջորդական և շարունակական ինդուկցիոն ջեռուցման համար: Օգտագործված ինդուկցիոն կծիկի երկարությունը կախված է դատարկի երկարությունից:

Շատ դեպքերում, ինդուկտորի տերմինալային լարումը նախագծման և փաստացի օգտագործման մեջ ընդունում է ֆիքսված լարում, և լարումը չի փոխվում ողջ գործընթացի ընթացքում ջեռուցման սկզբից մինչև ջեռուցման ավարտը: Միայն պարբերական ինդուկցիոն ջեռուցման դեպքում անհրաժեշտ է նվազեցնել լարումը, երբ ջեռուցումը պետք է լինի միատեսակ, կամ երբ ջեռուցման ջերմաստիճանը գերազանցում է Կյուրիի կետը, երբ մագնիսական նյութը ինդուկցիոն տաքացվում է, նյութի մագնիսությունը անհետանում է, և ջեռուցման արագությունը դանդաղեցրեց. Ջեռուցման արագությունը բարձրացնելու և ինդուկտորի տերմինալային լարումը բարձրացնելու համար: Օրական 24 ժամվա ընթացքում գործարանում տրամադրվող լարումը տատանվում է, և դրա միջակայքը երբեմն հասնում է 10%-15%-ի։ Էլեկտրաէներգիայի հաճախականության ինդուկցիոն ջեռուցման համար էլեկտրամատակարարման նման լարումն օգտագործելիս բլանկի ջեռուցման ջերմաստիճանը շատ անհամապատասխան է նույն ջեռուցման ժամանակին: Երբ բլանկի ջեռուցման ջերմաստիճանի պահանջները համեմատաբար խիստ են, պետք է օգտագործվի կայուն սնուցման լարում: Հետևաբար, էլեկտրամատակարարման համակարգին անհրաժեշտ է ավելացնել լարման կայունացնող սարք, որպեսզի ապահովվի, որ ինդուկտորի տերմինալային լարումը տատանվի 2%-ից ցածր: Շատ կարևոր է աշխատանքային մասի տաքացումը տաքացնելով, հակառակ դեպքում երկար աշխատանքային մասի մեխանիկական հատկությունները ջերմային մշակումից հետո անհամատեղելի կլինեն:

Բլանկի ինդուկցիոն ջեռուցման ժամանակ հզորության հսկողությունը կարելի է բաժանել երկու ձևի. Առաջին ձևը հիմնված է ջեռուցման ժամանակի վերահսկման սկզբունքի վրա: Ըստ արտադրության takt ժամանակի, բլանկը ուղարկվում է ինդուկցիոն ջեռուցման վառարան՝ տաքացնելու և դուրս մղելու համար՝ ֆիքսված արտադրողականություն ստանալու համար: . Փաստացի արտադրության մեջ ավելի շատ օգտագործվում է հսկիչ ջեռուցման ժամանակը, և բլանկի ջերմաստիճանը չափվում է, երբ սարքավորումը վրիպազերծված է, և ջեռուցման ժամանակը, որը պահանջվում է հասնել տաքացման սահմանված ջերմաստիճանին և մակերեսի և մակերեսի կենտրոնի ջերմաստիճանի տարբերությանը: կարող է որոշվել որոշակի լարման պայմաններում: Այս մեթոդը իդեալական է բարձր արտադրողականությամբ դարբնոցային և դրոշմելու գործընթացների համար, ինչը կարող է ապահովել շարունակական դարբնոցային և դրոշմման գործընթացներ: Երկրորդ ձևը հզորությունը վերահսկելն է ըստ ջերմաստիճանի, որն իրականում հիմնված է ջեռուցման ջերմաստիճանի վրա: Երբ դատարկը հասնում է նշված ջեռուցման ջերմաստիճանին, այն անմիջապես կթափվի:

հնոց. Այս մեթոդը օգտագործվում է վերջնական ջեռուցման ջերմաստիճանի խիստ պահանջներով բլանկների համար, օրինակ՝ գունավոր մետաղների տաք ձևավորման համար: Ընդհանրապես, ինդուկցիոն ջեռուցման դեպքում, որը վերահսկվում է ջերմաստիճանով, մեկ ինդուկտորում կարող են ջեռուցվել միայն փոքր քանակությամբ բլանկներ, քանի որ միաժամանակ ջեռուցվող բազմաթիվ բլանկներ կան, և ջեռուցման ջերմաստիճանը դժվար է վերահսկել:

Երբ ստացվում է մուտքային բլանկի հզորությունը, ջեռուցվող տարածքը և կիրառման պահանջներին համապատասխանող մակերեսային հզորության խտությունը, ինդուկտորը կարող է նախագծվել և հաշվարկվել: Հիմնական բանը ինդուկցիոն կծիկի պտույտների քանակի որոշումն է, որից կարելի է հաշվարկել ինդուկտորի ընթացիկ և էլեկտրական արդյունավետությունը: , COS A հզորության գործակիցը և ինդուկցիոն կծիկի հաղորդիչի խաչմերուկի չափը:

Ինդուկտորի նախագծումն ու հաշվարկն ավելի անհանգիստ է, և կան բազմաթիվ հաշվարկային կետեր: Քանի որ որոշ ենթադրություններ արվում են դերիվացիայի հաշվարկման բանաձևում, այն լիովին չի համապատասխանում իրական ինդուկցիոն ջեռուցման իրավիճակին, ուստի ավելի դժվար է հաշվարկել շատ ճշգրիտ արդյունքը: . Երբեմն ինդուկցիոն կծիկի պտույտները շատ են, և ջեռուցման պահանջվող ջերմաստիճանը հնարավոր չէ հասնել նշված ջեռուցման ժամանակի ընթացքում. երբ ինդուկցիոն կծիկի պտույտների թիվը փոքր է, ջեռուցման ջերմաստիճանը գերազանցել է ջեռուցման պահանջվող ջերմաստիճանը նշված ջեռուցման ժամանակի ընթացքում: Թեև ինդուկցիոն կծիկի վրա կարելի է թակել և համապատասխան ճշգրտումներ կատարել, երբեմն կառուցվածքային սահմանափակումների պատճառով, հատկապես հոսանքի հաճախականության ինդուկտորի պատճառով, հարմար չէ ծորակ թողնել: Նման սենսորների համար, որոնք չեն համապատասխանում տեխնոլոգիական պահանջներին, դրանք պետք է ջնջվեն և վերանախագծվեն՝ նորերը արտադրելու համար: Մեր տարիների պրակտիկայի համաձայն՝ ստացվում են որոշ էմպիրիկ տվյալներ և գծապատկերներ, որոնք ոչ միայն պարզեցնում են նախագծման և հաշվարկման գործընթացը, խնայում են հաշվարկի ժամանակը, այլև ապահովում են հաշվարկների հուսալի արդյունքներ։

Մի քանի սկզբունքներ, որոնք պետք է հաշվի առնել սենսորի նախագծման մեջ, ներկայացված են հետևյալ կերպ.

1. Հաշվարկները պարզեցնելու համար օգտագործեք դիագրամներ

Հաշվարկների որոշ արդյունքներ թվարկված են գծապատկերում ուղղակի ընտրության համար, ինչպիսիք են դատարկ տրամագիծը, ընթացիկ հաճախականությունը, ջեռուցման ջերմաստիճանը, մակերեսի և դատարկի կենտրոնի միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը և աղյուսակ 3-15-ի տաքացման ժամանակը: Որոշ էմպիրիկ տվյալներ կարող են օգտագործվել հաղորդման և ճառագայթման ջերմության կորստի համար բլանկի ինդուկցիոն տաքացման ժամանակ: Պինդ գլանաձև բլանկի ջերմության կորուստը կազմում է դատարկ ջեռուցման արդյունավետ հզորության 10%-15%-ը, իսկ խոռոչ գլանաձև բլանկի ջերմության կորուստը դատարկ ջեռուցման արդյունավետ հզորությունն է: 15% -25%, այս հաշվարկը չի ազդի հաշվարկի ճշգրտության վրա։

2. Ընտրեք ընթացիկ հաճախականության ստորին սահմանը

Երբ դատարկը ինդուկցիոն ջեռուցվում է, նույն դատարկ տրամագծի համար կարելի է ընտրել երկու հոսանքի հաճախականություն (տես Աղյուսակ 3-15): Պետք է ընտրել ավելի ցածր հոսանքի հաճախականությունը, քանի որ ընթացիկ հաճախականությունը բարձր է, իսկ էլեկտրամատակարարման արժեքը՝ բարձր։

3. Ընտրեք անվանական լարումը

Ինդուկտորի տերմինալային լարումը ընտրում է անվանական լարումը, որպեսզի ամբողջությամբ օգտագործի էլեկտրամատակարարման հզորությունը, հատկապես էլեկտրաէներգիայի հաճախականության ինդուկցիոն ջեռուցման դեպքում, եթե ինդուկտորի տերմինալային լարումը ցածր է էլեկտրամատակարարման անվանական լարումից, հզորության գործակիցը բարելավելու համար օգտագործվող կոնդենսատորների քանակը

4. Ջեռուցման միջին հզորությունը և սարքավորումների տեղադրման հզորությունը

Բլանկը տաքացվում է շարունակաբար կամ հաջորդաբար: Երբ ինդուկտորին մատակարարվող տերմինալային լարումը «= հաստատուն է, ինդուկտորի կողմից սպառվող հզորությունը մնում է անփոփոխ: Հաշվարկված միջին հզորությամբ, սարքավորումների տեղադրման հզորությունը պետք է լինի միայն միջին հզորությունից ավելի մեծ: Մագնիսական նյութի բլանկը օգտագործվում է որպես ցիկլ: Տիպի ինդուկցիոն ջեռուցում, ինդուկտորի կողմից սպառվող հզորությունը փոխվում է տաքացման ժամանակի հետ, և ջեռուցման հզորությունը մինչև Կյուրիի կետը միջին հզորությունից 1.5-2 անգամ է, ուստի սարքավորման տեղադրման հզորությունը պետք է լինի ավելի մեծ, քան Կյուրիից առաջ դատարկ ջեռուցումը: կետ. ուժ.

5. Վերահսկեք էներգիան մեկ միավորի մակերեսով

Երբ բլանկը ինդուկցիոն ջեռուցվում է, դատարկի մակերեսի և կենտրոնի ջերմաստիճանի տարբերության և ջեռուցման ժամանակի պահանջների պատճառով, դատարկի մեկ միավորի տարածքի հզորությունը ընտրվում է 0.2-0: 05kW/cm2o ինդուկտորը նախագծելիս:

6. Դատարկ դիմադրողականության ընտրություն

Երբ դատարկը ընդունում է հաջորդական և շարունակական ինդուկցիոն ջեռուցում, սենսորում դատարկի տաքացման ջերմաստիճանը շարունակաբար փոխվում է ցածրից բարձր առանցքի ուղղությամբ: Սենսորը հաշվարկելիս բլանկի դիմադրությունը պետք է ընտրվի ջեռուցման ջերմաստիճանից 100 ~ 200°C-ով ցածր: տոկոսադրույքը, հաշվարկի արդյունքը կլինի ավելի ճշգրիտ:

7. Հզորության հաճախականության սենսորի փուլային թվի ընտրություն

Էլեկտրաէներգիայի հաճախականության ինդուկտորները կարող են նախագծվել որպես միաֆազ, երկֆազ և եռաֆազ: Միաֆազ հոսանքի հաճախականության ինդուկտորն ավելի լավ տաքացնող ազդեցություն ունի, իսկ եռաֆազ հոսանքի հաճախականության ինդուկտորն ունի մեծ էլեկտրամագնիսական ուժ, որը երբեմն դուրս է մղում բլանկը ինդուկտորից: Եթե ​​միաֆազ հոսանքի հաճախականության ինդուկտորին անհրաժեշտ է մեծ հզորություն, ապա էլեկտրամատակարարման համակարգին անհրաժեշտ է ավելացնել եռաֆազ հավասարակշռող՝ եռաֆազ սնուցման բեռը հավասարակշռելու համար: Եռաֆազ հոսանքի հաճախականության ինդուկտորը կարող է միացված լինել եռաֆազ սնուցման աղբյուրին: Եռաֆազ էլեկտրամատակարարման բեռը չի կարող լիովին հավասարակշռվել, իսկ եռաֆազ սնուցման լարումը ինքնին, որը տրամադրվում է գործարանի արտադրամասի կողմից, նույնը չէ: Էլեկտրաէներգիայի հաճախականության ինդուկտոր նախագծելիս միաֆազ կամ եռաֆազ պետք է ընտրվի ըստ դատարկի չափի, օգտագործվող ինդուկցիոն ջեռուցման վառարանի տեսակի, ջեռուցման ջերմաստիճանի մակարդակի և արտադրողականության չափի:

8. Սենսորների հաշվարկման մեթոդի ընտրություն

Ինդուկտորների տարբեր կառուցվածքների պատճառով միջանկյալ հաճախականության ինդուկցիոն ջեռուցման համար օգտագործվող ինդուկտորները հագեցված չեն մագնիսական հաղորդիչներով (մեծ հզորությամբ միջանկյալ հաճախականության ինդուկցիոն հալեցման վառարանները հագեցած են մագնիսական հաղորդիչներով), մինչդեռ ուժային հաճախականության ինդուկցիոն ջեռուցման ինդուկտորները հագեցած են մագնիսական հաղորդիչներ, ուստի ինդուկտորի նախագծման և հաշվարկի մեջ համարվում է, որ առանց մագնիսական հաղորդիչի ինդուկտորը ընդունում է ինդուկտիվության հաշվարկման մեթոդը, իսկ մագնիսական հաղորդիչով ինդուկտորը ընդունում է մագնիսական շղթայի հաշվարկման մեթոդը, և հաշվարկի արդյունքներն ավելի ճշգրիտ են: .

9. Ամբողջությամբ օգտագործեք ինդուկտորի հովացման ջուրը՝ էներգիա խնայելու համար

Սենսորը սառեցնելու համար օգտագործվող ջուրը միայն սառեցման համար է և աղտոտված չէ: Ընդհանուր առմամբ, մուտքային ջրի ջերմաստիճանը 30Y-ից պակաս է, իսկ ելքի ջրի ջերմաստիճանը սառչելուց հետո 50Y է: Ներկայումս արտադրողների մեծ մասը շրջանառության մեջ օգտագործում է հովացման ջուրը: Եթե ​​ջրի ջերմաստիճանը բարձր է, ապա ջրի ջերմաստիճանը նվազեցնելու համար կավելացնեն սենյակային ջերմաստիճանի ջուր, սակայն հովացման ջրի ջերմությունը չի օգտագործվում։ Էլեկտրաէներգիայի հաճախականության ինդուկցիոն ջեռուցման վառարանն ունի 700 կՎտ հզորություն: Եթե ​​ինդուկտորի արդյունավետությունը 70% է, ապա ջուրը կվերցնի 210 կՎտ ջերմություն, իսկ ջրի սպառումը կկազմի 9տ/ժ: Ինդուկտորը հովացնելուց հետո տաք ջուրն ամբողջությամբ օգտագործելու համար սառեցված տաք ջուրը կարող է ներմուծվել արտադրական արտադրամաս՝ որպես կենցաղային ջուր: Քանի որ ինդուկցիոն ջեռուցման վառարանը անընդհատ աշխատում է օրական երեք հերթափոխով, մարդկանց համար հասանելի է տաք ջուր լոգարանում օրական 24 ժամ օգտագործելու համար, ինչը լիովին օգտագործում է հովացման ջուրը և ջերմային էներգիան: