Beberapa Masalah dalam Reka Bentuk Sensor

Induction heating equipment includes relau pemanasan induksi, power supply, water cooling system and machinery for loading and unloading materials, etc., but the main purpose is to design an inductor with high heating efficiency, low power consumption and long-term use.

The inductors used for induction heating of blanks are mainly multi-turn spiral inductors. According to the shape, size and process requirements of the blank, the structural form of the inductor and the furnace type for heating are selected. The second is to select the appropriate current frequency and determine the power required for the heating of the blank, which includes the effective power required for the heating of the blank itself and its various heat losses.

Apabila kosong dipanaskan secara induktif, input ketumpatan kuasa dan kuasa ke permukaan kosong akibat aruhan ditentukan oleh pelbagai faktor. Perbezaan suhu antara permukaan dan pusat kosong yang diperlukan oleh proses menentukan masa pemanasan maksimum dan ketumpatan kuasa kosong dalam induktor, yang juga menentukan panjang gegelung aruhan untuk pemanasan aruhan berurutan dan berterusan. Panjang gegelung aruhan yang digunakan bergantung kepada panjang kosong.

In most cases, the terminal voltage of the inductor adopts a fixed voltage in design and actual use, and the voltage does not change during the whole process from the start of heating to the end of heating. Only in periodic induction heating, the voltage needs to be reduced when the blank heating needs to be uniform, or when the heating temperature exceeds the Curie point when the magnetic material is induction heated, the magnetism of the material disappears, and the heating rate is slowed down. In order to increase the heating rate And increase the terminal voltage of the inductor. In 24 hours a day, the voltage provided in the factory is fluctuating, and its range sometimes reaches 10% -15%. When using such a power supply voltage for power frequency induction heating, the heating temperature of the blank is very inconsistent in the same heating time. When the heating temperature requirements of the blank are relatively strict, a stable power supply voltage should be used. Therefore, a voltage stabilizing device needs to be added to the power supply system to ensure that the terminal voltage of the inductor fluctuates below 2%. It is very important to heat the workpiece by heating, otherwise the mechanical properties of the long workpiece will be inconsistent after heat treatment.

Kawalan kuasa semasa pemanasan aruhan kosong boleh dibahagikan kepada dua bentuk. Bentuk pertama adalah berdasarkan prinsip mengawal masa pemanasan. Mengikut masa takt pengeluaran, kosong dihantar ke dalam relau pemanasan aruhan untuk dipanaskan dan ditolak keluar untuk mendapatkan produktiviti tetap. . Dalam pengeluaran sebenar, masa pemanasan kawalan digunakan lebih banyak, dan suhu kosong diukur apabila peralatan dinyahpepijat, dan masa pemanasan yang diperlukan untuk mencapai suhu pemanasan yang ditentukan dan perbezaan suhu antara permukaan dan pusat kosong. boleh ditentukan di bawah keadaan voltan tertentu. Kaedah ini sesuai untuk proses penempaan dan pengecapan dengan produktiviti tinggi, yang boleh memastikan proses penempaan dan pengecapan berterusan. Bentuk kedua ialah mengawal kuasa mengikut suhu, yang sebenarnya berdasarkan suhu pemanasan. Apabila kosong mencapai suhu pemanasan yang ditentukan, ia akan dilepaskan serta-merta.

relau. Kaedah ini digunakan untuk kosong dengan keperluan suhu pemanasan akhir yang ketat, seperti untuk pembentukan panas logam bukan ferus. Secara amnya, dalam pemanasan induksi dikawal oleh suhu, hanya sebilangan kecil kosong boleh dipanaskan dalam satu induktor, kerana terdapat banyak kosong yang dipanaskan pada masa yang sama, dan suhu pemanasan sukar dikawal.

Apabila kuasa input kosong, kawasan yang dipanaskan dan ketumpatan kuasa permukaan yang memenuhi keperluan aplikasi diperolehi, induktor boleh direka bentuk dan dikira. Kuncinya adalah untuk menentukan bilangan lilitan gegelung aruhan, dari mana kecekapan arus dan elektrik induktor boleh dikira. , Faktor kuasa COS A dan saiz keratan rentas konduktor gegelung aruhan.

Reka bentuk dan pengiraan induktor lebih menyusahkan, dan terdapat banyak item pengiraan. Oleh kerana beberapa andaian dibuat dalam formula pengiraan terbitan, ia tidak sepenuhnya konsisten dengan keadaan pemanasan aruhan sebenar, jadi lebih sukar untuk mengira hasil yang sangat tepat. . Kadangkala terdapat terlalu banyak lilitan gegelung aruhan, dan suhu pemanasan yang diperlukan tidak dapat dicapai dalam masa pemanasan yang ditentukan; apabila bilangan lilitan gegelung aruhan adalah kecil, suhu pemanasan telah melebihi suhu pemanasan yang diperlukan dalam masa pemanasan yang ditetapkan. Walaupun paip boleh dikhaskan pada gegelung aruhan dan pelarasan yang sesuai boleh dibuat, kadangkala disebabkan oleh batasan struktur, terutamanya induktor frekuensi kuasa, adalah tidak mudah untuk meninggalkan paip. Bagi penderia sedemikian yang tidak memenuhi keperluan teknologi, ia perlu dibuang dan direka bentuk semula untuk mengeluarkan yang baharu. Mengikut tahun amalan kami, beberapa data dan carta empirikal diperolehi, yang bukan sahaja memudahkan reka bentuk dan proses pengiraan, menjimatkan masa pengiraan, tetapi juga memberikan hasil pengiraan yang boleh dipercayai.

Beberapa prinsip yang perlu dipertimbangkan dalam reka bentuk sensor diperkenalkan seperti berikut.

1. Gunakan gambar rajah untuk memudahkan pengiraan

Some calculation results have been listed in the chart for direct selection, such as the blank diameter, current frequency, heating temperature, temperature difference between the surface and the center of the blank and heating time in Table 3-15. Some empirical data can be used for the conduction and radiation heat loss during induction heating of the blank. The heat loss of the solid cylindrical blank is 10% -15% of the effective power of the blank heating, and the heat loss of the hollow cylindrical blank is the effective power of the blank heating. 15% -25%, this calculation will not affect the accuracy of the calculation.

2. Pilih had bawah frekuensi semasa

When the blank is induction heated, two current frequencies can be selected for the same blank diameter (see Table 3-15). The lower current frequency should be selected, because the current frequency is high and the cost of the power supply is high.

3. Pilih voltan terkadar

Voltan terminal induktor memilih voltan undian untuk menggunakan sepenuhnya kapasiti bekalan kuasa, terutamanya dalam kes pemanasan aruhan frekuensi kuasa, jika voltan terminal induktor lebih rendah daripada voltan undian bekalan kuasa, bilangan kapasitor yang digunakan untuk menambah baik faktor kuasa cos

4. Average heating power and equipment installation power

Kosong dipanaskan secara berterusan atau berurutan. Apabila voltan terminal yang dibekalkan kepada induktor adalah “=malar, kuasa yang digunakan oleh induktor kekal tidak berubah. Dikira dengan kuasa purata, kuasa pemasangan peralatan hanya perlu lebih besar daripada kuasa purata. Bahan magnet kosong digunakan sebagai kitaran. Jenis pemanasan aruhan, kuasa yang digunakan oleh induktor berubah mengikut masa pemanasan, dan kuasa pemanasan sebelum titik Curie adalah 1.5-2 kali kuasa purata, jadi kuasa pemasangan peralatan harus lebih besar daripada pemanasan kosong sebelum Curie titik. kuasa.

5. Kawal kuasa per unit kawasan

Apabila kosong dipanaskan induksi, disebabkan keperluan perbezaan suhu antara permukaan dan pusat kosong dan masa pemanasan, kuasa per unit luas kosong dipilih menjadi 0.2-0. 05kW/cm2o apabila mereka bentuk induktor.

6. Pemilihan kerintangan kosong

Apabila kosong menggunakan pemanasan aruhan berurutan dan berterusan, suhu pemanasan kosong dalam sensor berubah secara berterusan dari rendah ke tinggi sepanjang arah paksi. Apabila mengira sensor, rintangan kosong hendaklah dipilih mengikut 100 ~ 200°C lebih rendah daripada suhu pemanasan. kadar, hasil pengiraan akan lebih tepat.

7. Pemilihan nombor fasa penderia frekuensi kuasa

Induktor frekuensi kuasa boleh direka bentuk sebagai fasa tunggal, dua fasa dan tiga fasa. Induktor frekuensi kuasa fasa tunggal mempunyai kesan pemanasan yang lebih baik, dan induktor frekuensi kuasa tiga fasa mempunyai daya elektromagnet yang besar, yang kadang-kadang menolak kosong daripada induktor. Jika induktor frekuensi kuasa satu fasa memerlukan kuasa yang besar, pengimbang tiga fasa perlu ditambah pada sistem bekalan kuasa untuk mengimbangi beban bekalan kuasa tiga fasa. Induktor frekuensi kuasa tiga fasa boleh disambungkan kepada bekalan kuasa tiga fasa. Beban bekalan kuasa tiga fasa tidak boleh seimbang sepenuhnya, dan voltan bekalan kuasa tiga fasa itu sendiri yang disediakan oleh bengkel kilang tidak sama. Apabila mereka bentuk induktor frekuensi kuasa, fasa tunggal atau tiga fasa hendaklah dipilih mengikut saiz kosong, jenis relau pemanasan aruhan yang digunakan, tahap suhu pemanasan dan saiz produktiviti.

8. Pemilihan kaedah pengiraan sensor

Oleh kerana struktur induktor yang berbeza, induktor yang digunakan untuk pemanasan aruhan frekuensi pertengahan tidak dilengkapi dengan pengalir magnet (relau lebur aruhan frekuensi perantaraan berkapasiti besar dilengkapi dengan pengalir magnet), manakala induktor untuk pemanasan aruhan frekuensi kuasa dilengkapi dengan konduktor magnet, jadi Dalam reka bentuk dan pengiraan induktor, ia dianggap bahawa induktor tanpa konduktor magnet mengamalkan kaedah pengiraan induktansi, dan induktor dengan konduktor magnet menggunakan kaedah pengiraan litar magnetik, dan keputusan pengiraan adalah lebih tepat. .

9. Gunakan sepenuhnya air penyejuk induktor untuk menjimatkan tenaga

Air yang digunakan untuk menyejukkan sensor adalah untuk penyejukan sahaja dan tidak tercemar. Secara amnya, suhu air masuk adalah kurang daripada 30Y, dan suhu air keluar selepas penyejukan ialah 50Y. Pada masa ini, kebanyakan pengeluar menggunakan air penyejuk dalam edaran. Jika suhu air tinggi, mereka akan menambah air suhu bilik untuk mengurangkan suhu air, tetapi haba air penyejuk tidak digunakan. Relau pemanasan aruhan frekuensi kuasa sebuah kilang mempunyai kuasa 700kW. Jika kecekapan induktor ialah 70%, 210kW haba akan diambil oleh air, dan penggunaan air ialah 9t/j. Untuk menggunakan sepenuhnya air panas selepas menyejukkan induktor, air panas yang disejukkan boleh dimasukkan ke dalam bengkel pengeluaran sebagai air domestik. Memandangkan relau pemanasan aruhan beroperasi secara berterusan dalam tiga syif sehari, air panas tersedia untuk digunakan oleh orang ramai 24 jam sehari di dalam bilik mandi, yang menggunakan sepenuhnya air penyejuk dan tenaga haba.