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

274 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

27000. Способы изложения норм права в статьях НПА 4.22 KB
  Способы изложения норм права в статьях НПА. НПАакт правотворчества принятый в особом порядке строго определенными субъектами и содержащий норму права. Статья НПАформа выражения способ изложения правовой нормы.Логическая структура нормы совпадает со структурой статьи НПА.
27001. Правоотношения: понятие, состав, виды 6.22 KB
  ПРАВООТНОШЕНИЯ охраняемые государством и урегулированные нормами права общественные отношениявозникающие вследствие воздействия норм права на поведение людей и характеризующиеся наличием субъективных прав и юридических обязанностей для их участников. ПРИЗНАКИ: 1 Это разновидность социальных отношений в обществе 2 возникаютпрекращаются или изменяютсякак правилона основе норм права в случае наступления предусмотренных нормой фактов. 3 Сторонами правоотношения могут быть лицаобладающие качествами субъекта права правосубъектностью 4 В...
27002. Субъекты правоотношений. Правосубъектность. Правоспособность, дееспособность, деликтоспособность 7.43 KB
  ПРАВООТНОШЕНИЯохраняемые государством и урегулированные нормами права общественные отношениявозникающие вследствие воздействия норм права на поведение людей и характеризующиеся наличием субъективных прав и юридических обязанностей для их участников. СУБЪЕКТЫучастники правоотношенийимеющие субъективные права и юридические обязанностизакрепленные в нормах права. Коллективные субъекты: государственные государствоорганысубъектыгос предприятияучреждения социальные общности нациинаселение определенного районатрудовой коллектив...
27003. Содержание правоотношения. Субъективное право и юридическая обязанность 6.28 KB
  ПРАВООТНОШЕНИЕохраняемые государством и урегулированные нормами права общественные отношениявозникающие вследствие воздействия норм права на поведение людей и характеризующиеся наличием субъективных прав и юридических обязанностей для их участников. СОДЕРЖАНИЕ правоотношения составляют субъективные права и юридические обязанности. ЮРИДИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕэто возможность определенных действийуправомоченным лицомдолжностнымнеобходимость выполнения тех или иных действий обязанным лицома также необходимость соблюдения запретовустановленных...
27004. Объекты правоотношений их виды 5.99 KB
  их виды ПРАВООТНОШЕНИЕохраняемые государством и урегулированные нормами права общественные отношениявозникающие вследствие воздействия норм права на поведение людей и характеризующиеся наличием субъективных прав и юридических обязанностей для их участников. ПРИЗНАКИ: 1 Это разновидность социальных отношений в обществе 2 возникаютпрекращаются или изменяютсякак правилона основе норм права в случае наступления предусмотренных нормой фактов. 3 Сторонами правоотношения могут быть лицаобладающие качествами субъекта права правосубъектностью...
27005. Понятие и признаки правонарушений 3.82 KB
  Правонарушениевиновное поведение праводееспособного индивидакоторе противоречит предписаниям норм правапричиняет вред другим лицам и влечет за собой юридическую ответственность. строго определенные признакипозволяющие отличить правонарушение от нарушений других нормобщественного приличия: 1 такое поведение человекакоторое выражается в ДЕЙСТВИИ или БЕЗДЕЙСТВИИдолжен был совершить определенные действияпредусмотренные нормой правано не совершил их. 2 такое поведение человекакоторое противоречит предписаниям ПРАВАПРОТИВОПРАВНОЕ...
27006. Построение концептуальной модели данных 111.5 KB
  Построение концептуальной модели данных. Цель работы: приобретение практических навыков анализа предметной области информационных задач и построения концептуальной модели базы данных. Общие положения Проектирование базы данных БД одна из наиболее сложных и ответственных задач связанных с созданием информационной системы ИС. В результате её решения должны быть определены содержание БД эффективный для всех её будущих пользователей способ организации данных и инструментальные средства управления данными.
27007. Логическое проектирование базы данных 41 KB
  Логическое проектирование базы данных. Цель работы: приобретение практических навыков создания логической модели базы данных. Решение этой задачи существенно зависит от модели данных поддерживаемой выбранной СУБД. Будем рассматривать логическое проектирование БД для реляционной модели данных так как современные СУБД реляционные.