- •Cодержание
- •1 Изучение поверхностного эффекта 3
- •1 Изучение поверхностного эффекта
- •2 Выбор частоты источника питания для получения максимального электрического и теплового кпд индукционного нагревателя
- •3 Выбор рациональной частоты источника питания для нагрева полых цилиндров наружным индуктором
- •4 Исследование нагрева полого цилиндра внутренним индуктором с сердечником
- •5 Исследование поперечного (краевого) эффекта в загрузке прямоугольного поперечного сечения
- •6 Исследование продольного (концевого) эффекта в цилиндрическом нагревателе
- •7 Проектирование системы для индукционной термообработки цилиндрической детали
- •8 Исследование электродинамических усилий в цилиндрическом индукционном нагревателе
- •9 Проектирование линии индукционного нагрева с несколькими индукторами и частотами питания
- •10 Согласование интегральных параметров индукционного нагревателя одновременного действия с параметрами источника питания
- •11 Проектирование индукционного нагревателя стальной заготовки квадратного сечения
- •12 Моделирование процесса непрерывного нагрева цилиндрической и плоской поверхности (сканирование)
- •13 Индукционный нагрев плоских изделий в поперечном магнитном поле
- •14 Моделирование комбинированного нагрева индукционным и печным методом
- •Список использованных источников
13 Индукционный нагрев плоских изделий в поперечном магнитном поле
Цель:Рассчитать варианты, используя частоту 50 Гц, а затем – более высокие частоты. Найти оптимальные частоты для каждого материала ленты по критерию максимального коэффициента полезного действия.
Таблица 20 – Параметры индукционной системы
Заготовка |
XInt., см |
XExt., см |
Длина, см |
Ширина, см |
Материал |
T, °C |
|||||
0 |
0,025 |
- |
20 |
заданный |
20 |
||||||
Индуктор (ветвь) |
G, см |
W, витков |
H, см |
, см |
Ширина, см |
ТрубкаT×A×d, см |
tconc, см |
||||
прямая |
0,3 |
1 |
1,5 |
4,4 |
- |
1,5×1,5×0,2 |
нет |
||||
обратная |
0,3 |
1 |
1,5 |
- |
1,5×1.5×0,2 |
1,0 |
|||||
Процесс |
f, Гц |
Pind, кВт |
v, см/с |
Охлаждение наружное |
Охлаждение внутреннее |
Q, см |
|||||
50 |
1 |
1,3 |
Natural |
Natural |
30 |
Определим максимальное значение КПД для заготовок из золота, серебра и меди, варьируя частоту источника питания. Полученные данные запишем в таблицу 21.
Таблица 21 – Сравнительный анализнагрева разных материалов при разных частотах
f, Гц |
материал |
Рi, кВт |
cosφ |
ηel, % |
Скорость, м/с |
Средняя температура на выходе, °С |
50 |
золото Tплав=1063°C
|
1
|
0,56 |
12,3 |
1,3
|
106 |
500 |
0,52 |
77,8 |
444 |
|||
1000 |
0,67 |
87 |
500 |
|||
2500 |
0,76 |
87,4 |
507 |
|||
5000 |
0,68 |
84,2 |
491 |
|||
10000 |
0,5 |
79,3 |
466 |
|||
50 |
серебро Tплав=960°C
|
0,57 |
15,7 |
111 |
||
500 |
0,61 |
79,1 |
450 |
|||
1000 |
0,73 |
85,7 |
491 |
|||
2500 |
0,74 |
83,7 |
485 |
|||
5000 |
0,61 |
79,3 |
460 |
|||
50 |
медь Tплав=1083°C
|
0,57 |
15,6 |
85 |
||
500 |
0,96 |
79,5 |
330 |
|||
1000 |
0,74 |
85,5 |
356 |
|||
2500 |
0,74 |
83,1 |
350 |
Индукторы с поперечным магнитным потоком позволяют нагревать тонкие заготовки и изделия, с большей эффективностью ипри меньшей частоте питающего напряжения, чем индукторы с продольным магнитным потоком.
Для обработки различных материалов в индукторе следует подбирать оптимальную частоту для каждого из материалов, так, например, для обработки золота предпочтительнее использовать частоту 2500Гц, а для обработки меди 1000 Гц.