सेन्सर डिझाइनमध्ये अनेक समस्या

इंडक्शन हीटिंग उपकरणांचा समावेश आहे प्रेरण हीटिंग फर्नेस, वीज पुरवठा, पाणी कूलिंग सिस्टीम आणि लोडिंग आणि अनलोडिंग मटेरियल इ., परंतु मुख्य उद्देश उच्च हीटिंग कार्यक्षमता, कमी उर्जा वापर आणि दीर्घकालीन वापरासह इंडक्टर डिझाइन करणे आहे.

ब्लँक्सच्या इंडक्शन हीटिंगसाठी वापरलेले इंडक्टर हे प्रामुख्याने मल्टी-टर्न स्पायरल इंडक्टर असतात. रिक्त आकार, आकार आणि प्रक्रियेच्या आवश्यकतांनुसार, इंडक्टरचे संरचनात्मक स्वरूप आणि गरम करण्यासाठी भट्टीचा प्रकार निवडला जातो. दुसरे म्हणजे योग्य वर्तमान वारंवारता निवडणे आणि रिक्त गरम करण्यासाठी आवश्यक शक्ती निर्धारित करणे, ज्यामध्ये रिक्त स्वतः गरम करण्यासाठी आवश्यक प्रभावी शक्ती आणि त्याचे विविध उष्णतेचे नुकसान समाविष्ट आहे.

जेव्हा रिक्त स्थान प्रेरकपणे गरम केले जाते, तेव्हा इंडक्शनमुळे रिक्त पृष्ठभागावर उर्जा आणि उर्जा घनता इनपुट विविध घटकांद्वारे निर्धारित केले जाते. प्रक्रियेसाठी आवश्यक असलेली पृष्ठभाग आणि रिक्त स्थानाच्या मध्यभागी तापमानाचा फरक इंडक्टरमध्ये जास्तीत जास्त गरम होण्याची वेळ आणि रिक्त स्थानाची उर्जा घनता निर्धारित करते, जे अनुक्रमिक आणि सतत इंडक्शन हीटिंगसाठी इंडक्शन कॉइलची लांबी देखील निर्धारित करते. वापरलेल्या इंडक्शन कॉइलची लांबी रिक्तच्या लांबीवर अवलंबून असते.

बहुतेक प्रकरणांमध्ये, इंडक्टरचे टर्मिनल व्होल्टेज डिझाइन आणि वास्तविक वापरामध्ये एक निश्चित व्होल्टेज स्वीकारते आणि संपूर्ण प्रक्रियेदरम्यान गरम होण्याच्या सुरुवातीपासून ते संपेपर्यंत व्होल्टेज बदलत नाही. केवळ नियतकालिक इंडक्शन हीटिंगमध्ये, व्होल्टेज कमी करणे आवश्यक असते जेव्हा रिक्त हीटिंग एकसमान असणे आवश्यक असते किंवा जेव्हा चुंबकीय सामग्री इंडक्शन गरम केली जाते तेव्हा गरम तापमान क्युरी पॉइंटपेक्षा जास्त होते तेव्हा सामग्रीचे चुंबकत्व नाहीसे होते आणि गरम दर कमी होतो. मंदावले. हीटिंग रेट वाढवण्यासाठी आणि इंडक्टरचे टर्मिनल व्होल्टेज वाढवा. दिवसाच्या 24 तासांमध्ये, कारखान्यात प्रदान केलेले व्होल्टेज चढ-उतार होत असते आणि त्याची श्रेणी कधीकधी 10% -15% पर्यंत पोहोचते. पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्शन हीटिंगसाठी अशा पॉवर सप्लाय व्होल्टेजचा वापर करताना, त्याच गरम वेळेत रिक्त गरम तापमान खूप विसंगत आहे. जेव्हा रिक्त गरम तापमानाची आवश्यकता तुलनेने कठोर असते, तेव्हा एक स्थिर वीज पुरवठा व्होल्टेज वापरला जावा. म्हणून, इंडक्टरच्या टर्मिनल व्होल्टेजमध्ये 2% पेक्षा कमी चढ-उतार होत असल्याची खात्री करण्यासाठी वीज पुरवठा प्रणालीमध्ये व्होल्टेज स्थिर करणारे उपकरण जोडणे आवश्यक आहे. वर्कपीस गरम करून गरम करणे फार महत्वाचे आहे, अन्यथा उष्णता उपचारानंतर लांब वर्कपीसचे यांत्रिक गुणधर्म विसंगत असतील.

रिक्त इंडक्शन हीटिंग दरम्यान पॉवर नियंत्रण दोन प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकते. पहिला फॉर्म हीटिंग वेळ नियंत्रित करण्याच्या तत्त्वावर आधारित आहे. उत्पादनाच्या वेळेनुसार, निश्चित उत्पादकता प्राप्त करण्यासाठी रिक्त भाग इंडक्शन हीटिंग फर्नेसमध्ये गरम करण्यासाठी आणि बाहेर ढकलण्यासाठी पाठविला जातो. . वास्तविक उत्पादनात, कंट्रोल हीटिंग वेळ अधिक वापरला जातो, आणि उपकरणे डीबग केल्यावर रिक्त तापमान मोजले जाते, आणि निर्दिष्ट हीटिंग तापमानापर्यंत पोहोचण्यासाठी लागणारा गरम वेळ आणि पृष्ठभाग आणि रिक्त स्थानाच्या मध्यभागी तापमानाचा फरक. विशिष्ट व्होल्टेज स्थितीनुसार निर्धारित केले जाऊ शकते. ही पद्धत उच्च उत्पादकतेसह फोर्जिंग आणि मुद्रांक प्रक्रियांसाठी आदर्श आहे, ज्यामुळे सतत फोर्जिंग आणि मुद्रांक प्रक्रिया सुनिश्चित होऊ शकते. दुसरा प्रकार म्हणजे तपमानानुसार शक्ती नियंत्रित करणे, जे प्रत्यक्षात गरम तापमानावर आधारित आहे. जेव्हा रिक्त निर्दिष्ट गरम तापमानापर्यंत पोहोचते, तेव्हा ते त्वरित सोडले जाईल.

भट्टी. ही पद्धत कठोर अंतिम गरम तापमान आवश्यकता असलेल्या रिक्त स्थानांसाठी वापरली जाते, जसे की नॉन-फेरस धातूंच्या गरम निर्मितीसाठी. सामान्यतः, तापमानाद्वारे नियंत्रित इंडक्शन हीटिंगमध्ये, एका इंडक्टरमध्ये फक्त थोड्या प्रमाणात रिक्त जागा गरम केल्या जाऊ शकतात, कारण एकाच वेळी अनेक रिक्त जागा गरम केल्या जातात आणि गरम तापमान नियंत्रित करणे कठीण आहे.

जेव्हा इनपुट रिक्त, गरम क्षेत्र आणि पृष्ठभागाची उर्जा घनता जी अनुप्रयोग आवश्यकता पूर्ण करते तेव्हा प्राप्त होते, इंडक्टरची रचना आणि गणना केली जाऊ शकते. मुख्य म्हणजे इंडक्शन कॉइलच्या वळणांची संख्या निश्चित करणे, ज्यावरून इंडक्टरची वर्तमान आणि विद्युत कार्यक्षमता मोजली जाऊ शकते. , पॉवर फॅक्टर COS A आणि इंडक्शन कॉइल कंडक्टरचा क्रॉस-सेक्शनल आकार.

इंडक्टरची रचना आणि गणना अधिक त्रासदायक आहे आणि अनेक गणना आयटम आहेत. व्युत्पन्न गणनेच्या सूत्रामध्ये काही गृहीतके तयार केल्यामुळे, ते वास्तविक इंडक्शन हीटिंग परिस्थितीशी पूर्णपणे सुसंगत नाही, त्यामुळे अत्यंत अचूक परिणामाची गणना करणे अधिक कठीण आहे. . कधीकधी इंडक्शन कॉइलची बरीच वळणे असतात आणि आवश्यक गरम तापमान निर्दिष्ट हीटिंग वेळेत पोहोचू शकत नाही; जेव्हा इंडक्शन कॉइलच्या वळणांची संख्या कमी असते, तेव्हा गरम तापमान निर्दिष्ट हीटिंग वेळेत आवश्यक गरम तापमान ओलांडते. जरी इंडक्शन कॉइलवर टॅप आरक्षित केला जाऊ शकतो आणि योग्य समायोजन केले जाऊ शकते, कधीकधी संरचनात्मक मर्यादांमुळे, विशेषत: पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्टरमुळे, टॅप सोडणे सोयीचे नसते. अशा सेन्सर्ससाठी जे तंत्रज्ञानाच्या गरजा पूर्ण करत नाहीत, त्यांना स्क्रॅप करावे लागेल आणि नवीन तयार करण्यासाठी पुन्हा डिझाइन करावे लागेल. आमच्या वर्षांच्या सरावानुसार, काही अनुभवजन्य डेटा आणि तक्ते मिळवले जातात, जे केवळ डिझाइन आणि गणना प्रक्रिया सुलभ करत नाहीत, गणना वेळेची बचत करतात, परंतु विश्वसनीय गणना परिणाम देखील प्रदान करतात.

सेन्सरच्या डिझाइनमध्ये विचारात घेतलेली अनेक तत्त्वे खालीलप्रमाणे सादर केली आहेत.

1. आकडेमोड सुलभ करण्यासाठी आकृती वापरा

काही गणना परिणाम थेट निवडीसाठी तक्त्यामध्ये सूचीबद्ध केले आहेत, जसे की रिक्त व्यास, वर्तमान वारंवारता, गरम तापमान, पृष्ठभाग आणि रिक्त मध्यभागी तापमानातील फरक आणि तक्ता 3-15 मध्ये गरम वेळ. काही प्रायोगिक डेटा रिक्त स्थानाच्या इंडक्शन हीटिंग दरम्यान वहन आणि रेडिएशन उष्णतेच्या नुकसानासाठी वापरला जाऊ शकतो. घन दंडगोलाकार रिक्त उष्णतेचे नुकसान रिक्त हीटिंगच्या प्रभावी शक्तीच्या 10% -15% आहे आणि पोकळ दंडगोलाकार रिक्त उष्णतेचे नुकसान हे रिक्त हीटिंगची प्रभावी शक्ती आहे. 15% -25%, ही गणना गणनाच्या अचूकतेवर परिणाम करणार नाही.

2. वर्तमान वारंवारता कमी मर्यादा निवडा

जेव्हा रिक्त इंडक्शन गरम केले जाते, तेव्हा समान रिक्त व्यासासाठी दोन वर्तमान वारंवारता निवडल्या जाऊ शकतात (तक्ता 3-15 पहा). कमी वर्तमान वारंवारता निवडली पाहिजे, कारण वर्तमान वारंवारता जास्त आहे आणि वीज पुरवठ्याची किंमत जास्त आहे.

3. रेट केलेले व्होल्टेज निवडा

इंडक्टरचा टर्मिनल व्होल्टेज वीज पुरवठ्याच्या क्षमतेचा पूर्ण वापर करण्यासाठी रेटेड व्होल्टेज निवडतो, विशेषत: पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्शन हीटिंगच्या बाबतीत, जर इंडक्टरचा टर्मिनल व्होल्टेज वीज पुरवठ्याच्या रेट केलेल्या व्होल्टेजपेक्षा कमी असेल तर, पॉवर फॅक्टर कॉस सुधारण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या कॅपेसिटरची संख्या

4. सरासरी गरम शक्ती आणि उपकरणे प्रतिष्ठापन शक्ती

रिक्त जागा सतत किंवा अनुक्रमे गरम केली जाते. जेव्हा इंडक्टरला पुरवलेला टर्मिनल व्होल्टेज “= स्थिर असतो, तेव्हा इंडक्टरद्वारे वापरलेली शक्ती अपरिवर्तित राहते. सरासरी शक्तीने गणना केली जाते, उपकरणांची स्थापना शक्ती केवळ सरासरी शक्तीपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. चुंबकीय सामग्री रिक्त एक चक्र म्हणून वापरली जाते. इंडक्शन हीटिंगचा प्रकार, इंडक्टरद्वारे वापरली जाणारी उर्जा गरम होण्याच्या वेळेनुसार बदलते आणि क्युरी पॉइंटच्या आधी गरम करण्याची शक्ती सरासरी पॉवरच्या 1.5-2 पट असते, त्यामुळे उपकरणांची स्थापना शक्ती क्युरीच्या आधीच्या रिक्त हीटिंगपेक्षा जास्त असावी. बिंदू शक्ती

5. प्रति युनिट क्षेत्रावर वीज नियंत्रित करा

जेव्हा रिक्त स्थान इंडक्शन गरम केले जाते, तेव्हा पृष्ठभाग आणि रिक्त स्थानाच्या मध्यभागी तापमानातील फरक आणि गरम होण्याच्या वेळेच्या आवश्यकतेमुळे, रिक्त स्थानाच्या प्रति युनिट क्षेत्राची शक्ती 0.2-0 म्हणून निवडली जाते. इंडक्टर डिझाइन करताना 05kW/cm2o.

6. रिक्त प्रतिरोधकतेची निवड

जेव्हा रिक्त स्थान अनुक्रमिक आणि सतत इंडक्शन हीटिंगचा अवलंब करते, तेव्हा सेन्सरमधील रिक्त गरम तापमान अक्षीय दिशेने कमी ते उच्च पर्यंत सतत बदलते. सेन्सरची गणना करताना, रिकाम्याचा प्रतिकार गरम तापमानापेक्षा 100 ~ 200°C कमी नुसार निवडला पाहिजे. दर, गणना परिणाम अधिक अचूक असेल.

7. पॉवर फ्रिक्वेंसी सेन्सरच्या फेज क्रमांकाची निवड

पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्टर्स सिंगल-फेज, टू-फेज आणि थ्री-फेज म्हणून डिझाइन केले जाऊ शकतात. सिंगल-फेज पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्टरमध्ये अधिक चांगला हीटिंग प्रभाव असतो आणि तीन-फेज पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्टरमध्ये एक मोठा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फोर्स असतो, जो कधीकधी इंडक्टरच्या रिक्त भागाला बाहेर ढकलतो. सिंगल-फेज पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्टरला मोठ्या पॉवरची आवश्यकता असल्यास, थ्री-फेज पॉवर सप्लायचे लोड संतुलित करण्यासाठी पॉवर सप्लाय सिस्टममध्ये तीन-फेज बॅलन्सर जोडणे आवश्यक आहे. थ्री-फेज पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्टर थ्री-फेज पॉवर सप्लायशी जोडला जाऊ शकतो. थ्री-फेज पॉवर सप्लायचा भार पूर्णपणे संतुलित केला जाऊ शकत नाही आणि फॅक्टरी वर्कशॉपद्वारे प्रदान केलेला थ्री-फेज पॉवर सप्लाय व्होल्टेज समान नाही. पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्टर डिझाइन करताना, सिंगल-फेज किंवा थ्री-फेज रिक्त स्थानाच्या आकारानुसार, वापरलेल्या इंडक्शन हीटिंग फर्नेसचा प्रकार, हीटिंग तापमानाची पातळी आणि उत्पादकतेच्या आकारानुसार निवडले पाहिजे.

8. सेन्सर गणना पद्धतीची निवड

इंडक्टर्सच्या वेगवेगळ्या रचनांमुळे, इंटरमीडिएट फ्रिक्वेंसी इंडक्शन हीटिंगसाठी वापरलेले इंडक्टर चुंबकीय कंडक्टरने सुसज्ज नसतात (मोठ्या क्षमतेच्या इंटरमीडिएट फ्रिक्वेंसी इंडक्शन मेल्टिंग फर्नेसमध्ये चुंबकीय कंडक्टर असतात), तर पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्शन हीटिंगसाठी इंडक्टर सुसज्ज असतात. चुंबकीय कंडक्टर, म्हणून इंडक्टरच्या डिझाइन आणि गणनामध्ये, असे मानले जाते की चुंबकीय कंडक्टर नसलेला इंडक्टर इंडक्टन्स गणना पद्धतीचा अवलंब करतो आणि चुंबकीय कंडक्टरसह इंडक्टर चुंबकीय सर्किट गणना पद्धत स्वीकारतो आणि गणना परिणाम अधिक अचूक असतात. .

9. उर्जेची बचत करण्यासाठी इंडक्टरच्या थंड पाण्याचा पुरेपूर वापर करा

सेन्सर थंड करण्यासाठी वापरलेले पाणी फक्त थंड करण्यासाठी आहे आणि ते दूषित नाही. सामान्यतः, इनलेट पाण्याचे तापमान 30Y पेक्षा कमी असते आणि थंड झाल्यावर आउटलेट पाण्याचे तापमान 50Y असते. सध्या, बहुतेक उत्पादक थंड पाण्याचा वापर करतात. जर पाण्याचे तापमान जास्त असेल, तर ते पाण्याचे तापमान कमी करण्यासाठी खोलीच्या तापमानाचे पाणी जोडतील, परंतु थंड पाण्याची उष्णता वापरली जात नाही. कारखान्याच्या पॉवर फ्रिक्वेंसी इंडक्शन हीटिंग फर्नेसची शक्ती 700kW आहे. इंडक्टरची कार्यक्षमता 70% असल्यास, 210kW उष्णता पाण्याद्वारे काढून घेतली जाईल आणि पाण्याचा वापर 9t/h असेल. इंडक्टर थंड केल्यानंतर गरम पाण्याचा पुरेपूर वापर करण्यासाठी, थंड केलेले गरम पाणी उत्पादन कार्यशाळेत घरगुती पाणी म्हणून आणले जाऊ शकते. इंडक्शन हीटिंग फर्नेस दिवसातून तीन शिफ्टमध्ये सतत कार्यरत असल्याने, लोकांना बाथरूममध्ये 24 तास वापरण्यासाठी गरम पाणी उपलब्ध आहे, ज्यामुळे थंड पाण्याचा आणि थर्मल ऊर्जेचा पुरेपूर वापर होतो.