10212

Расчет индукционного нагревателя

Доклад

Производство и промышленные технологии

Расчет индукционного нагревателя. Краткая теория. Описание Индуктором называют катушку индуктивности в которой производят нагрев вихревыми токами электропроводящих тел. При пропускании переменного тока через индуктор подключенный к выходу индукционной устано

Русский

2013-03-21

77.5 KB

270 чел.

Расчет индукционного нагревателя.

Краткая теория.

Описание

 Индуктором называют катушку индуктивности, в которой производят нагрев вихревыми токами электропроводящих тел. При пропускании переменного тока через индуктор, подключенный к выходу индукционной установки, вокруг его провода наводится магнитное поле. Напряжённость этого поля периодически изменяется во времени по величине и направлению. Под воздействием переменно магнитного поля в теле наводятся вихревые токи, которые и обуславливают нагрев.

Конструкция

 Поскольку величины токов проходящих через индуктор составляют единицы и даже десятки килоАмпер, то, во избежание расплавления, индукторы изготавливаются из медных, водоохлаждаемых трубок. Конструкция зависит от требований нагрева. Например, для поверхностной закалки непрерывно-последовательным способом наиболее часто применяются одновитковые индукторы, совмещённые с охлаждающим душем. Для закалки поверхностей сложной формы или для закалки плоских поверхностей применяются примыкающие индукторы с магнитопроводом. Внешняя поверхность таких индукторов повторяет обрабатываемую поверхность. Для сквозного нагрева мерных заготовок применяются многовитковые индукторы, имеющие внутреннюю теплоизоляцию и водоохлаждаемые направляющие, по которым скользят нагреваемые заготовки. Индукторы для плавильных печей характеризуются большими размерами и специальной конструкцией, обеспечивающей фиксацию витков друг относительно друга и крепление индуктора в корпусе печи.

Цель работы – Изучение индукционных нагревателей, определение основных характеристику индукторов: КПД .

Выполнение работы.

Соберем в программе Elcut систему которая состоит из индуктора, воздуха и металлическая пластина. Зададим начальные характеристики.

Решим задачу и запишем необходимые параметры,  по полученным данным рассчитаем основные характеристики индуктора.

При токе 4070 А.

Повторим эксперимент при токе 8000 А.

Посчитав КПД при разных токах мы видим что КПД индукторов очень высокий при любых токах.

Ответы на вопросы.

  1.  Почему метал, расположенный  рядом с током несущим проводником греться.

На высокой частоте вихревые токи вытесняются образованным ими же магнитным полем в тонкие поверхностные слои заготовки Δ (Поверхностный-эффект), в результате чего их плотность резко возрастает, и заготовка разогревается. Нижерасположенные слои металла прогреваются за счёт теплопроводности. В скин-слое Δ плотность тока уменьшается в e раз относительно плотности тока на поверхности заготовки, при этом в скин-слое выделяется 86,4 % тепла (от общего тепловыделения. Глубина скин-слоя зависит от частоты излучения: чем выше частота, тем тоньше скин-слой. Также она зависит от относительной магнитной проницаемости μ материала заготовки.

То есть внутренние слои заготовки нагреваются за счет теплопроводности, и следовательно чем дальше слой от внешнего слоя тем медленней он нагревается.

2. Увеличение воздушного зазора между виткими снижает КПД и cos индуктора

  1.  Сравните КПД и косинус трансформатора и индуктора.

Сравнивать их нельзя, потому что их переназначения разные. Если для индуктора главное нагреть заготовку, то для трансформаторе преобразовать электрический ток.

  1.  Для чего железо трансформатора делают шихтованным.

Железо трансформатора делают шихтованным делают для того чтобы уменьшить блуждающие токи Фуко, которые приводят к нагреву железа трансформатора.

Вывод. Индуктивные печи удобны для применения и обладают хорошими характеристиками.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5618. Качество промышленной продукции 140.5 KB
  Качество промышленной продукции 1. Качество промышленной продукции и ее показатели Рыночная экономика предполагает товарный обмен и стоимостную форму учета затрат труда. Соответственно продукт промышленной фирмы выступает в товарной форме, имеющей п...
5619. Аренда, лизинг, франчайзинг. Арендные механизмы в предпринимательстве 106.5 KB
  Аренда, лизинг, франчайзинг. Арендные механизмы в предпринимательстве Эффективное ведение производственной и другой предпринимательской деятельности, вне зависимости от формы ее организации, требует значительного стартового капитала, существенных ...
5620. Издержки, прибыль и рентабельность производства 378 KB
  Издержки, прибыль и рентабельность производства Издержки. Понятие и виды Для принятия предприятием (фирмой) оптимальных решений по объемам выпуска продукции необходимо учитывать информацию об уровне издержек. Издержки — это денежное выражени...
5621. Механизм и инструментарий управления предприятием (фирмой) 110.5 KB
  Механизм и инструментарий управления предприятием (фирмой) Функции и методы управления экономикой, их развитие и совершенствование Установление целей производственно-хозяйственной деятельности предполагает целенаправленное воздействие на участник...
5622. Планирование деятельности предприятия (фирмы) 180 KB
  Планирование деятельности предприятия (фирмы) 1. Планирование как функция управления производством Обоснование целей производства, целей экономической системы, особенностей управления ее функционированием и развитием позволяет охарактеризовать одну ...
5623. Цена, ценообразование на предприятии (фирме) 96 KB
  Цена, ценообразование на предприятии (фирме) Цена, ценообразующие факторы Важнейшими категориями рыночной экономики являются цена и ценообразование. Цена - это денежное выражение стоимости товара, а ценообразование - процесс формирования цен, опр...
5624. Маркетинговая деятельность на предприятии (фирме) 70 KB
  Маркетинговая деятельность на предприятии (фирме) Сущность и содержание маркетинга Одним из кардинальных требований, диктуемых рыночной экономикой, является необходимость производства продукции такого количества и качества, которое может быть исп...
5625. Внешнеэкономическая деятельность предприятия 102 KB
  Внешнеэкономическая деятельность предприятия Основные понятия Внешнеэкономическая деятельность (ВЭД) представляет собой совокупность методов и средств торгово-экономического, научно-технического сотрудничества, валютно-финансовых и кредитных отно...
5626. Система налогообложения при выполнении соглашений о разделе продукции (СРП) 30.5 KB
  Система налогообложения при выполнении соглашений о разделе продукции (СРП) СРП - договор, в соответствии с которым РФ предоставляет инвестору на возмездной основе и на определенный срок исключительные права на поиски, разведку, добычу минераль...