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

267 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

26249. Техническое обеспечение агротехнологий 90 KB
  Рассматривается методика определения потребности агротехнологий в технике и оптимизации Машинотракторного парка на основе использования научно обоснованных нормативов. Ключевые слова: оптимизация МТП нормативы потребности эталонные единицы тракторооснащенность плуги бороны культиваторы лкщильники комбинированные агрегаты опрыскиватели. Одним из способов оптимизации состава МТП является методика основанная на использовании научно обоснованных нормативов потребности в технике. Нормативы потребности в базовых технических средствах в...
26250. Внесение удобрений 70.5 KB
  Домашнее задание Внесение удобрений Цель и задачи. Сформировать умение оперативно принимать решение по выбору оптимальных норм способов и сроков внесения удобрений в различных агротехнологиях в зависимости от изменяющихся агроэкологических и производственных условий. Рассматриваются нормы сроки и способы внесения удобрений в том числе микроудобрений в зависимости от агроэкологических и производственных условий. Сроки и способы внесения удобрений.
26251. Оценка устойчивости ландшафтов и агроландшафтов и их антропогенной преобразованности 71 KB
  13 Практическое задание Оценка устойчивости ландшафтов и агроландшафтов и их антропогенной преобразованности Цели и задачи. Сформировать представление об устойчивости природных ландшафтов и агроландшафтах видах экологической устойчивости определяющих ее факторах о цене экологической устойчивости агроландшафтов и принципах ее обеспечения. Затраты на ее поддержание определяют цену устойчивости агроландшафта. Дать характеристику экологической агрономической и экономической устойчивости определенного агроландшафта.
26252. Оценка экологической емкости агроландшафта 49 KB
  14 Домашнее задание Оценка экологической емкости агроландшафта Цели и задачи. Сформировать представление о способности агроландшафта воспринимать антропогенную нагрузку при сохранении экологической устойчивости и критериях ее оценки. Формируется понятие экологической емкости агроландшафта и определяющие ее условия. Дать оценку экологической емкости агроландшафта на примере конкретного земельного массива Оценка экологическая емкость агроландшафта Чтобы обеспечить экологическую устойчивость агроландшафта необходимо задать такие параметры...
26253. Значение и место альтернативных технологий в земледелии 47 KB
  Сформировать представление об агротехнологиях альтернативного земледелия как социальном явлении их формах причинах агрономических ограничений возможностях использования. Принципы и источники альтернативного земледелия его мотивации. Основателем данного направления считают австрийского философа Рудольфа Штайнера сформулировавшего в 1924 году принципы так называемого биодинамического земледелия как развитие созданного им мистического учения антропософии. В то же время продукция органического земледелия отнюдь не застрахована от природных...
26254. Агроэкологические требования сельскохозяйственных культур как исходный критерий агрооценки земель 38.5 KB
  Близкие по условиям возделывания конкретных сельскохозяйственных растений ЭАА объединяются в агроэкологические типы земель в пределах которых формируются производственные участки. Пока что не все аспекты агроэкологической оценки растений разработаны с достаточной полнотой особенно почвенные некоторые трудно поддаются формализации. Следует ускорить разработку региональных рекомендаций по данному вопросу с учетом местных условий культур сортов растений. Отношение растений к свету: размещение растений по реакции на продолжительность дня...
26255. Выбор, размещение и сельскохозяйственных культур и сортов и разработка агроэкологических карт в АгроГИС 64 KB
  Ключевые слова: виды сорта культур агроэкологическая оценка интенсивные пластичные устойчивые сорта агроэкологическая карта категории пригодности. Выбор культуры и сорта. Выбор культуры и сорта Выбор культур для региона конкретного хозяйства и поля осуществляют на основе оценки их биологических требований и средообразующего влияния. Показатели агроэкологической оценки культур указанные в паспорте сорта сравниваются с соответствующими параметрами агроландшафта.
26256. Управление продукционным процессом сельскохозяйственных культур и агроценозами 54 KB
  В процессе генерации технологических решений с помощью специально разработанного интерфейса СППР автоматически формируется задание на выполнение конкретной операции в режиме точного земледелия которое затем загружается в бортовой компьютер сельскохозяйственной техники. В зависимости от режима реализации операции различают два типа задания: Карта операции режим функционирования offline Карта агротребований на выполнение операции режим online Карта операции электронная карта поля где для каждого однородного участка поля указана...
26257. Защита растений от вредителей и болезней в агроценозах 327.5 KB
  Практическое занятие Защита растений от вредителей и болезней в агроценозах Цели и задачи. Развить способность практиковать интегрированный подход к защите растений и умение использовать современные методы и средства борьбы с вредителями и болезнями. Рассматриваются агротехнические химические и биологические методы защиты растений от болезней и вредителей при различных уровнях интенсификации агротехнологий и интегрированном подходе. Разработать систему мер по защите растений в заданном севообороте при заданной фитосанитарной ситуации.