Назва роботи: Розрахунок індукційного нагрівача
Предметна область: Виробництво і промислові технології
Опис: Розрахунок індукційного нагрівача. Коротка теорія. Опис Індуктором називають котушку індуктивності в якій виробляють нагрівання вихровими струмами електропровідних тіл. При пропущенні перемінного струму через індуктор підключений до виходу індукційного устано
Розмір файлу: 77.5 KB
Роботу скачали: 278 чол.
Розрахунок індукційного нагрівача.
Індуктором називають котушку індуктивності, в якій виробляють нагрівання вихровими струмами електропровідних тіл. При пропущенні перемінного струму через індуктор, підключений до виходу індукційного установки. навколо його проводу наводиться магнітне поле. Напруженість цього поля періодично змінюється в часі за величиною і напрямком. Під впливом змінно магнітного поля в тілі наводяться вихрові струми, які і обумовлюють нагрівання.
Оскільки величини струмів проходять через індуктор складають одиниці і навіть десятки кілоампер, то, щоб уникнути розплавлення, індуктори виготовляються з мідних, водоохолоджуючих трубок. Конструкція залежить від вимог нагріву. Наприклад, для поверхневого гарту безперервно-послідовним способом найбільш часто застосовуються одновиткового індуктори, суміщені з охолоджуючим душем. Для гарту поверхонь складної форми або для загартування плоских поверхонь застосовуються примикають індуктори з магнітопроводом. Зовнішня поверхня таких індукторів повторює оброблювану поверхню. Для наскрізного нагрівання мірних заготовок застосовуються багатовиткові індуктори, які мають внутрішню теплоізоляцію і водоохолоджувані напрямні, по яких ковзають нагріваються заготовки. Індуктори для плавильних печей характеризуються великими розмірами і спеціальною конструкцією, що забезпечує фіксацію витків один щодо одного і кріплення індуктора в корпусі печі.
Мета роботи # 150; Вивчення індукційних нагрівачів, визначення основних характеристику індукторів: ККД.
Зберемо в програмі Elcut систему яка складається з індуктора, повітря і металева пластина. Задамо початкові характеристики.
Вирішимо задачу і запишемо необхідні параметри, за отриманими даними розрахуємо основні характеристики індуктора.
При струмі 4070 А.
Повторимо експеримент при струмі 8000 А.
Порахувавши ККД при різних токах ми бачимо що ККД індукторів дуже високий при будь-яких токах.
Відповіді на запитання.
- Чому метал, розташований поруч з струмом несучим провідником грітися.
На високій частоті вихрові струми витісняються утворених ними ж магнітним полем в тонкі поверхневі шари заготовки Δ (Поверхневий-ефект), в результаті чого їх щільність різко зростає, і заготівля розігрівається. Розташовані нижче шари металу прогріваються за рахунок теплопровідності. У скін-шарі Δ щільність струму зменшується в e раз щодо щільності струму на поверхні заготовки, при цьому в скін-шарі виділяється 86,4% тепла (від загального тепловиділення. Глибина скін-шару залежить від частоти випромінювання: чим вище частота, тим тонше скін-шар. Також вона залежить від відносної магнітної проникності μ матеріалу заготовки.
Тобто внутрішні шари заготовки нагріваються за рахунок теплопровідності, і отже чим далі шар від зовнішнього шару тим повільніше він нагрівається.
2. Збільшення повітряного зазору між витком знижує ККД і cos індуктора
- Порівняйте ККД і косинус трансформатора і індуктора.
Порівнювати їх не можна, тому що їх перепризначення різні. Якщо для індуктора головне нагріти заготовку, то для трансформаторі перетворити електричний струм.
- Для чого залізо трансформатора роблять шихтованим.
Залізо трансформатора роблять шихтованим роблять для того щоб зменшити блукаючі струми Фуко, які призводять до нагрівання заліза трансформатора.
Висновок. Індуктивні печі зручні для застосування і мають гарні характеристики.