Flere problemer i sensordesign

Induksjonsvarmeutstyr inkluderer induksjonsvarmeovn, strømforsyning, vannkjølesystem og maskineri for lasting og lossing av materialer etc., men hovedformålet er å designe en induktor med høy varmeeffektivitet, lavt strømforbruk og langvarig bruk.

Induktorene som brukes til induksjonsoppvarming av emner er hovedsakelig multi-turn spiral induktorer. I henhold til formen, størrelsen og prosesskravene til emnet, velges den strukturelle formen til induktoren og ovnstypen for oppvarming. Den andre er å velge riktig strømfrekvens og bestemme kraften som kreves for oppvarming av emnet, som inkluderer den effektive kraften som kreves for oppvarming av emnet selv og dets forskjellige varmetap.

Når emnet er induktivt oppvarmet, bestemmes kraft- og effekttettheten til overflaten av emnet på grunn av induksjon av forskjellige faktorer. Temperaturforskjellen mellom overflaten og midten av emnet som kreves av prosessen, bestemmer den maksimale oppvarmingstiden og effekttettheten til emnet i induktoren, som også bestemmer lengden på induksjonsspolen for sekvensiell og kontinuerlig induksjonsoppvarming. Lengden på induksjonsspolen som brukes avhenger av lengden på emnet.

I de fleste tilfeller vedtar terminalspenningen til induktoren en fast spenning i design og faktisk bruk, og spenningen endres ikke under hele prosessen fra starten av oppvarmingen til slutten av oppvarmingen. Bare ved periodisk induksjonsoppvarming må spenningen reduseres når blankoppvarmingen må være jevn, eller når oppvarmingstemperaturen overstiger Curie-punktet når det magnetiske materialet induksjonsoppvarmes, magnetismen til materialet forsvinner, og oppvarmingshastigheten er bremset ned. For å øke oppvarmingshastigheten og øke terminalspenningen til induktoren. I løpet av 24 timer i døgnet svinger spenningen som leveres på fabrikken, og rekkevidden når noen ganger 10% -15%. Når du bruker en slik strømforsyningsspenning for kraftfrekvensinduksjonsoppvarming, er oppvarmingstemperaturen til emnet svært inkonsekvent i samme oppvarmingstid. Når oppvarmingstemperaturkravene til emnet er relativt strenge, bør en stabil strømforsyningsspenning brukes. Derfor må en spenningsstabiliserende enhet legges til strømforsyningssystemet for å sikre at terminalspenningen til induktoren svinger under 2 %. Det er svært viktig å varme opp arbeidsstykket ved oppvarming, ellers vil de mekaniske egenskapene til det lange arbeidsstykket være inkonsekvente etter varmebehandling.

Effektkontrollen under induksjonsoppvarming av emnet kan deles inn i to former. Den første formen er basert på prinsippet om å kontrollere oppvarmingstiden. I henhold til produksjonstakttiden sendes emnet inn i induksjonsvarmeovnen for oppvarming og utskyving for å oppnå en fast produktivitet. . I faktisk produksjon brukes kontrolloppvarmingstiden mer, og temperaturen på emnet måles når utstyret feilsøkes, og oppvarmingstiden som kreves for å nå spesifisert oppvarmingstemperatur og temperaturforskjellen mellom overflaten og midten av emnet. kan bestemmes under en viss spenningstilstand. Denne metoden er ideell for smi- og stanseprosesser med høy produktivitet, som kan sikre kontinuerlige smi- og stanseprosesser. Den andre formen er å styre effekten i henhold til temperaturen, som faktisk er basert på oppvarmingstemperaturen. Når emnet når spesifisert oppvarmingstemperatur, vil det bli tømt umiddelbart.

ovn. Denne metoden brukes for emner med strenge krav til sluttoppvarmingstemperatur, for eksempel for varmforming av ikke-jernholdige metaller. Generelt, i induksjonsoppvarming kontrollert av temperatur, kan bare et lite antall emner varmes opp i en induktor, fordi det er mange emner som varmes opp samtidig, og oppvarmingstemperaturen er vanskelig å kontrollere.

Når kraften til innmatingsemnet, det oppvarmede området og overflateeffekttettheten som oppfyller applikasjonskravene er oppnådd, kan induktoren designes og beregnes. Nøkkelen er å bestemme antall omdreininger på induksjonsspolen, hvorfra strømmen og den elektriske effektiviteten til induktoren kan beregnes. , Effektfaktor COS A og tverrsnittsstørrelsen til induksjonsspolelederen.

Utformingen og beregningen av induktoren er mer plagsom, og det er mange beregningselementer. Fordi det er gjort noen forutsetninger i utledningsberegningsformelen, er den ikke helt i samsvar med den faktiske induksjonsoppvarmingssituasjonen, så det er vanskeligere å beregne et veldig nøyaktig resultat. . Noen ganger er det for mange omdreininger på induksjonsspolen, og den nødvendige oppvarmingstemperaturen kan ikke nås innen den angitte oppvarmingstiden; når antallet omdreininger på induksjonsspolen er lite, har oppvarmingstemperaturen overskredet den nødvendige oppvarmingstemperaturen innenfor den angitte oppvarmingstiden. Selv om en kran kan reserveres på induksjonsspolen og passende justeringer kan gjøres, noen ganger på grunn av strukturelle begrensninger, spesielt strømfrekvensinduktoren, er det ikke praktisk å la en kran. For slike sensorer som ikke oppfyller de teknologiske kravene, må de skrotes og redesignes for å produsere nye. I henhold til vår mangeårige praksis oppnås noen empiriske data og diagrammer, som ikke bare forenkler design- og beregningsprosessen, sparer beregningstid, men gir også pålitelige beregningsresultater.

Flere prinsipper som bør vurderes i utformingen av sensoren introduseres som følger.

1. Bruk diagrammer for å forenkle beregninger

Noen beregningsresultater er oppført i diagrammet for direkte valg, slik som emnediameter, strømfrekvens, oppvarmingstemperatur, temperaturforskjell mellom overflaten og midten av emnet og oppvarmingstid i Tabell 3-15. Noen empiriske data kan brukes for lednings- og strålingsvarmetapet under induksjonsoppvarming av emnet. Varmetapet til det faste sylindriske emnet er 10% -15% av den effektive kraften til emneoppvarmingen, og varmetapet til det hule sylindriske emnet er den effektive kraften til emneoppvarmingen. 15 % -25 %, vil denne beregningen ikke påvirke nøyaktigheten av beregningen.

2. Velg nedre grense for gjeldende frekvens

Når emnet er induksjonsoppvarmet, kan to strømfrekvenser velges for samme emnediameter (se Tabell 3-15). Den lavere strømfrekvensen bør velges, fordi strømfrekvensen er høy og kostnaden for strømforsyningen er høy.

3. Velg nominell spenning

Terminalspenningen til induktoren velger nominell spenning for å utnytte kapasiteten til strømforsyningen fullt ut, spesielt i tilfelle strømfrekvensinduksjonsoppvarming, hvis terminalspenningen til induktoren er lavere enn nominell spenning til strømforsyningen, antall kondensatorer som brukes for å forbedre effektfaktoren cos

4. Gjennomsnittlig varmeeffekt og utstyrsinstallasjonseffekt

Emnet varmes opp kontinuerlig eller sekvensielt. Når terminalspenningen som tilføres induktoren er “= konstant, forblir kraften som forbrukes av induktoren uendret. Beregnet ut fra gjennomsnittseffekten trenger installasjonseffekten til utstyret bare være større enn gjennomsnittseffekten. Det magnetiske materialeemnet brukes som en syklus. Type induksjonsoppvarming, kraften som forbrukes av induktoren endres med oppvarmingstiden, og oppvarmingseffekten før Curie-punktet er 1.5-2 ganger gjennomsnittlig effekt, så installasjonseffekten til utstyret bør være større enn blank oppvarming før Curie. punkt. makt.

5. Kontroller kraften per arealenhet

Når emnet er induksjonsoppvarmet, på grunn av kravene til temperaturforskjellen mellom overflaten og midten av emnet og oppvarmingstiden, er effekten per arealenhet av emnet valgt til å være 0.2-0. 05kW/cm2o ved utforming av induktoren.

6. Valg av emneresistivitet

Når emnet tar i bruk sekvensiell og kontinuerlig induksjonsoppvarming, endres oppvarmingstemperaturen til emnet i sensoren kontinuerlig fra lav til høy langs den aksiale retningen. Ved beregning av sensoren bør motstanden til emnet velges i henhold til 100 ~ 200°C lavere enn oppvarmingstemperaturen. rate, vil beregningsresultatet være mer nøyaktig.

7. Valg av fasenummer for strømfrekvenssensor

Strømfrekvensinduktorer kan designes som enfase, tofase og trefase. Den enfasede strømfrekvensinduktoren har en bedre varmeeffekt, og den trefasede strømfrekvensinduktoren har en stor elektromagnetisk kraft, som noen ganger skyver emnet ut av induktoren. Hvis den enfasede strømfrekvensinduktoren trenger stor effekt, må en trefasebalanser legges til strømforsyningssystemet for å balansere belastningen på den trefasede strømforsyningen. Den trefasede strømfrekvensinduktoren kan kobles til den trefasede strømforsyningen. Belastningen til den trefasede strømforsyningen kan ikke balanseres fullstendig, og selve den trefasede strømforsyningsspenningen levert av fabrikkverkstedet er ikke den samme. Når du designer en strømfrekvensinduktor, bør enfase eller trefase velges i henhold til størrelsen på emnet, typen induksjonsvarmeovn som brukes, nivået på oppvarmingstemperaturen og størrelsen på produktiviteten.

8. Valg av sensorberegningsmetode

På grunn av de ulike strukturene til induktorene er induktorene som brukes til mellomfrekvensinduksjonsoppvarming ikke utstyrt med magnetiske ledere (mellomfrekvensinduksjonssmelteovner med stor kapasitet er utstyrt med magnetiske ledere), mens induktorene for kraftfrekvensinduksjonsoppvarming er utstyrt med magnetiske ledere, så I utformingen og beregningen av induktoren anses det at induktoren uten magnetisk leder bruker induktansberegningsmetoden, og induktoren med en magnetisk leder vedtar beregningsmetoden for magnetisk krets, og beregningsresultatene er mer nøyaktige .

9. Utnytt kjølevannet til induktoren til fulle for å spare energi

Vannet som brukes til å kjøle sensoren er kun for kjøling og er ikke forurenset. Vanligvis er innløpsvanntemperaturen mindre enn 30Y, og utløpsvanntemperaturen etter avkjøling er 50Y. For tiden bruker de fleste produsenter kjølevannet i sirkulasjon. Hvis vanntemperaturen er høy, vil de tilsette romtemperaturvann for å redusere vanntemperaturen, men varmen fra kjølevannet brukes ikke. Effektfrekvensen induksjonsvarmeovnen til en fabrikk har en effekt på 700kW. Hvis virkningsgraden til induktoren er 70 %, vil 210kW varme bli tatt bort av vannet, og vannforbruket blir 9t/t. For å få full utnyttelse av varmtvannet etter avkjøling av induktoren, kan det avkjølte varmtvannet føres inn i produksjonsverkstedet som husholdningsvann. Siden induksjonsvarmeovnen går kontinuerlig i tre skift om dagen, er varmtvann tilgjengelig for folk 24 timer i døgnet på badet, som utnytter kjølevann og termisk energi til fulle.