Disa probleme në projektimin e sensorëve

Pajisjet e ngrohjes me induksion përfshijnë furra e ngrohjes me induksion, furnizimi me energji elektrike, sistem ftohjeje uji dhe makineri për ngarkim-shkarkimin e materialeve etj., por qëllimi kryesor është projektimi i një induktori me efikasitet të lartë ngrohjeje, konsum të ulët energjie dhe përdorim afatgjatë.

Induktorët e përdorur për ngrohjen me induksion të boshllëqeve janë kryesisht induktorë spirale me shumë rrotullime. Sipas formës, madhësisë dhe kërkesave të procesit të boshllëkut, zgjidhen forma strukturore e induktorit dhe lloji i furrës për ngrohje. E dyta është të zgjidhni frekuencën e duhur të rrymës dhe të përcaktoni fuqinë e nevojshme për ngrohjen e boshllëkut, e cila përfshin fuqinë efektive të nevojshme për ngrohjen e vetë boshllëkut dhe humbjet e ndryshme të tij të nxehtësisë.

Kur boshllëku nxehet në mënyrë induktive, fuqia dhe densiteti i fuqisë hyrëse në sipërfaqen e boshllëkut për shkak të induksionit përcaktohen nga faktorë të ndryshëm. Diferenca e temperaturës midis sipërfaqes dhe qendrës së boshllëkut të kërkuar nga procesi përcakton kohën maksimale të ngrohjes dhe densitetin e fuqisë së boshllëkut në induktor, i cili gjithashtu përcakton gjatësinë e spirales së induksionit për ngrohjen e vazhdueshme dhe të vazhdueshme me induksion. Gjatësia e spirales së induksionit të përdorur varet nga gjatësia e boshllëkut.

Në shumicën e rasteve, voltazhi i terminalit të induktorit miraton një tension fiks në projektim dhe përdorim aktual, dhe tensioni nuk ndryshon gjatë gjithë procesit nga fillimi i ngrohjes deri në fund të ngrohjes. Vetëm në ngrohjen periodike me induksion, voltazhi duhet të reduktohet kur ngrohja bosh duhet të jetë uniforme, ose kur temperatura e ngrohjes tejkalon pikën Curie kur materiali magnetik nxehet me induksion, magnetizmi i materialit zhduket dhe shpejtësia e ngrohjes është ngadalësuar. Për të rritur shkallën e ngrohjes dhe për të rritur tensionin e terminalit të induktorit. Në 24 orë në ditë, tensioni i ofruar në fabrikë është i luhatshëm dhe diapazoni i tij ndonjëherë arrin 10% -15%. Kur përdorni një tension të tillë të furnizimit me energji elektrike për ngrohjen me induksion të frekuencës së energjisë, temperatura e ngrohjes së boshllëkut është shumë e paqëndrueshme në të njëjtën kohë ngrohjeje. Kur kërkesat për temperaturën e ngrohjes të boshllëkut janë relativisht strikte, duhet të përdoret një tension i qëndrueshëm i furnizimit me energji elektrike. Prandaj, një pajisje stabilizuese e tensionit duhet të shtohet në sistemin e furnizimit me energji elektrike për të siguruar që tensioni i terminalit të induktorit të luhatet nën 2%. Është shumë e rëndësishme të ngrohni pjesën e punës me ngrohje, përndryshe vetitë mekanike të pjesës së gjatë të punës do të jenë të paqëndrueshme pas trajtimit termik.

Kontrolli i fuqisë gjatë ngrohjes me induksion të boshllëkut mund të ndahet në dy forma. Forma e parë bazohet në parimin e kontrollit të kohës së ngrohjes. Sipas kohës së prodhimit, boshllëku dërgohet në furrën e ngrohjes me induksion për t’u ngrohur dhe shtyrë për të marrë një produktivitet fiks. . Në prodhimin aktual, koha e kontrollit të ngrohjes përdoret më shumë, dhe temperatura e boshllëkut matet kur pajisja është debuguar dhe koha e ngrohjes që kërkohet për të arritur temperaturën e caktuar të ngrohjes dhe ndryshimin e temperaturës midis sipërfaqes dhe qendrës së boshllëkut. mund të përcaktohet në një gjendje të caktuar tensioni. Kjo metodë është ideale për proceset e falsifikimit dhe stampimit me produktivitet të lartë, të cilat mund të sigurojnë procese të vazhdueshme të falsifikimit dhe stampimit. Forma e dytë është kontrollimi i fuqisë sipas temperaturës, e cila në fakt bazohet në temperaturën e ngrohjes. Kur boshllëku të arrijë temperaturën e caktuar të ngrohjes, ajo do të shkarkohet menjëherë.

furre. Kjo metodë përdoret për boshllëqet me kërkesa strikte për temperaturën përfundimtare të ngrohjes, si p.sh. për formimin e nxehtë të metaleve me ngjyra. Në përgjithësi, në ngrohjen me induksion të kontrolluar nga temperatura, vetëm një numër i vogël boshllëqesh mund të nxehen në një induktor, sepse ka shumë boshllëqe të ngrohura në të njëjtën kohë, dhe temperatura e ngrohjes është e vështirë të kontrollohet.

Kur fitohet fuqia e boshllëkut të hyrjes, zona e nxehtë dhe densiteti i fuqisë sipërfaqësore që plotësojnë kërkesat e aplikimit, induktori mund të projektohet dhe llogaritet. Gjëja kryesore është të përcaktohet numri i rrotullimeve të spirales së induksionit, nga i cili mund të llogaritet rryma dhe efikasiteti elektrik i induktorit. , Faktori i fuqisë COS A dhe madhësia e prerjes tërthore të përcjellësit të spirales së induksionit.

Dizajni dhe llogaritja e induktorit është më e mundimshme, dhe ka shumë artikuj llogaritës. Për shkak se disa supozime bëhen në formulën e llogaritjes së derivacionit, ajo nuk është plotësisht në përputhje me situatën aktuale të ngrohjes me induksion, kështu që është më e vështirë të llogaritet një rezultat shumë i saktë. . Ndonjëherë ka shumë rrotullime të spirales së induksionit dhe temperatura e kërkuar e ngrohjes nuk mund të arrihet brenda kohës së caktuar të ngrohjes; kur numri i rrotullimeve të spirales së induksionit është i vogël, temperatura e ngrohjes ka tejkaluar temperaturën e kërkuar të ngrohjes brenda kohës së caktuar të ngrohjes. Megjithëse mund të rezervohet një trokitje e lehtë në bobinën e induksionit dhe mund të bëhen rregullimet e duhura, ndonjëherë për shkak të kufizimeve strukturore, veçanërisht induktorit të frekuencës së energjisë, nuk është e përshtatshme të lini një trokitje. Për sensorë të tillë që nuk plotësojnë kërkesat teknologjike, ata duhet të hiqen dhe të ridizajnohen për të prodhuar të rinj. Sipas viteve të praktikës sonë, merren disa të dhëna empirike dhe tabela, të cilat jo vetëm thjeshtojnë procesin e projektimit dhe llogaritjes, kursejnë kohën e llogaritjes, por gjithashtu ofrojnë rezultate të besueshme llogaritje.

Disa parime që duhet të merren parasysh në hartimin e sensorit janë paraqitur si më poshtë.

1. Përdorni diagrame për të thjeshtuar llogaritjet

Disa rezultate të llogaritjes janë renditur në grafikun për përzgjedhje të drejtpërdrejtë, të tilla si diametri i zbrazët, frekuenca aktuale, temperatura e ngrohjes, ndryshimi i temperaturës midis sipërfaqes dhe qendrës së boshllëkut dhe koha e ngrohjes në Tabelën 3-15. Disa të dhëna empirike mund të përdoren për përçimin dhe humbjen e nxehtësisë nga rrezatimi gjatë ngrohjes me induksion të boshllëkut. Humbja e nxehtësisë e boshllëkut cilindrik të ngurtë është 10% -15% e fuqisë efektive të ngrohjes së zbrazët, dhe humbja e nxehtësisë së boshllëkut cilindrik të zbrazët është fuqia efektive e ngrohjes bosh. 15% -25%, kjo llogaritje nuk do të ndikojë në saktësinë e llogaritjes.

2. Zgjidhni kufirin e poshtëm të frekuencës aktuale

Kur boshllëku nxehet me induksion, mund të zgjidhen dy frekuenca të rrymës për të njëjtin diametër bosh (shih Tabelën 3-15). Duhet të zgjidhet frekuenca më e ulët e rrymës, sepse frekuenca aktuale është e lartë dhe kostoja e furnizimit me energji elektrike është e lartë.

3. Zgjidhni tensionin nominal

Tensioni i terminalit të induktorit zgjedh tensionin e vlerësuar për të shfrytëzuar plotësisht kapacitetin e furnizimit me energji elektrike, veçanërisht në rastin e ngrohjes me induksion të frekuencës së energjisë, nëse voltazhi i terminalit të induktorit është më i ulët se tensioni nominal i furnizimit me energji elektrike, numri i kondensatorëve të përdorur për të përmirësuar faktorin e fuqisë cos

4. Fuqia mesatare e ngrohjes dhe fuqia e instalimit të pajisjeve

Boshllëku nxehet vazhdimisht ose në mënyrë sekuenciale. Kur tensioni i terminalit i furnizuar në induktor është “=konstant, fuqia e konsumuar nga induktori mbetet e pandryshuar. E llogaritur nga fuqia mesatare, fuqia e instalimit të pajisjes duhet vetëm të jetë më e madhe se fuqia mesatare. Materiali magnetik bosh përdoret si cikël. Lloji i ngrohjes me induksion, fuqia e konsumuar nga induktori ndryshon me kohën e ngrohjes dhe fuqia e ngrohjes përpara pikës Curie është 1.5-2 herë më shumë se fuqia mesatare, kështu që fuqia e instalimit të pajisjes duhet të jetë më e madhe se ngrohja bosh përpara Curie pikë. pushtet.

5. Kontrolloni fuqinë për njësi sipërfaqe

Kur boshllëku nxehet me induksion, për shkak të kërkesave të ndryshimit të temperaturës midis sipërfaqes dhe qendrës së boshllëkut dhe kohës së ngrohjes, fuqia për njësi sipërfaqe të boshllëkut zgjidhet të jetë 0.2-0. 05kW/cm2o gjatë projektimit të induktorit.

6. Përzgjedhja e rezistencës së zbrazët

Kur boshllëku miraton ngrohjen vijuese dhe të vazhdueshme me induksion, temperatura e ngrohjes së boshllëkut në sensor ndryshon vazhdimisht nga e ulëta në e lartë përgjatë drejtimit aksial. Gjatë llogaritjes së sensorit, rezistenca e boshllëkut duhet të zgjidhet sipas 100 ~ 200°C më e ulët se temperatura e ngrohjes. norma, rezultati i llogaritjes do të jetë më i saktë.

7. Zgjedhja e numrit të fazës së sensorit të frekuencës së fuqisë

Induktorët e frekuencës së energjisë mund të dizajnohen si njëfazor, dyfazor dhe trefazor. Induktori njëfazor i frekuencës së energjisë ka një efekt më të mirë ngrohjeje, dhe induktori i frekuencës së energjisë trefazore ka një forcë të madhe elektromagnetike, e cila ndonjëherë e shtyn boshllëkun jashtë induktorit. Nëse induktori i frekuencës së energjisë njëfazore ka nevojë për një fuqi të madhe, një balancues trefazor duhet të shtohet në sistemin e furnizimit me energji elektrike për të balancuar ngarkesën e furnizimit me energji trefazore. Induktori trefazor i frekuencës së energjisë mund të lidhet me furnizimin me energji trefazore. Ngarkesa e furnizimit me energji trefazore nuk mund të balancohet plotësisht, dhe vetë tensioni i furnizimit me energji trefazore i siguruar nga punëtoria e fabrikës nuk është i njëjtë. Gjatë projektimit të një induktori të frekuencës së energjisë, duhet të zgjidhet njëfazor ose trefazor sipas madhësisë së boshllëkut, llojit të furrës së ngrohjes me induksion të përdorur, nivelit të temperaturës së ngrohjes dhe madhësisë së produktivitetit.

8. Zgjedhja e metodës së llogaritjes së sensorit

Për shkak të strukturave të ndryshme të induktorëve, induktorët që përdoren për ngrohjen me induksion me frekuencë të ndërmjetme nuk janë të pajisur me përçues magnetikë (furrat e shkrirjes me induksion të frekuencës së ndërmjetme me kapacitet të madh janë të pajisura me përçues magnetikë), ndërsa induktorët për ngrohjen me induksion me frekuencë të ndërmjetme janë të pajisur me përçuesit magnetikë, kështu që në projektimin dhe llogaritjen e induktorit, konsiderohet se induktori pa përçues magnetik adopton metodën e llogaritjes së induktivitetit, dhe induktor me përçues magnetik adopton metodën e llogaritjes së qarkut magnetik, dhe rezultatet e llogaritjes janë më të sakta. .

9. Përdorni plotësisht ujin ftohës të induktorit për të kursyer energji

Uji i përdorur për të ftohur sensorin është vetëm për ftohje dhe nuk është i ndotur. Në përgjithësi, temperatura e ujit në hyrje është më pak se 30Y dhe temperatura e ujit në dalje pas ftohjes është 50Y. Aktualisht, shumica e prodhuesve përdorin ujin ftohës në qarkullim. Nëse temperatura e ujit është e lartë, ata do të shtojnë ujë në temperaturë dhome për të ulur temperaturën e ujit, por nxehtësia e ujit ftohës nuk përdoret. Furra e ngrohjes me induksion të frekuencës së fuqisë së një fabrike ka një fuqi prej 700 kW. Nëse efikasiteti i induktorit është 70%, uji do të marrë 210 kW nxehtësi dhe konsumi i ujit do të jetë 9t/h. Për të shfrytëzuar plotësisht ujin e nxehtë pas ftohjes së induktorit, uji i nxehtë i ftohur mund të futet në punishten e prodhimit si ujë shtëpiak. Meqenëse furra e ngrohjes me induksion funksionon vazhdimisht në tre ndërrime në ditë, uji i nxehtë është i disponueshëm për njerëzit që të përdorin 24 orë në ditë në banjë, gjë që përdor plotësisht ujin ftohës dhe energjinë termike.