ООО ЭЛИСИТ
Лидер России 2015 - Продукция отмечена золотой медалью конкурса качества - Установки индукционного нагрева "TESLINE"

Индукционный нагрев ТВЧ :: Статьи


Эквивалентные параметры и эксплуатационные режимы индукционных установок

Дата публикации: 24.06.2014

В индукционных установках любого типа нагрузкой источника питания является силовой колебательный контур, образованный нагревательным индуктором и конденсаторной батареей. Схема замещения колеба­тельного контура может быть представлена в ви­де параллельного соединения эквивалентного активного сопротивления контура Rэ и избыточного реактивного сопротивления, знак и величина которого определяются разностью между емкостью С конденсаторной батареи контура и емкостью Ск, необходимой для полной ком­пенсации контура. Последняя может быть определена по формуле

Расчет индукционной установки               (27)
Фазовый угол колебательного контура φ будет:
Фазовый угол колебательного контура          (28)

При такой записи tg φ будет положительным при емкостной и отрицательным при индуктивной настрой­ке контура. Кажущееся сопротивление контура при С≠Ск

Расчет индукционной установки               (29)

При напряжении на контуре U ток, потребляемый кон­туром, будет:

Ток, потребляемый контуром               (30)

Активная мощность, потребляемая контуром,

Активная мощность, потребляемая контуром            (31)

Если в линии между источником питания и конту­ром имеется индуктивное сопротивление X (в частном случае это может быть собственное сопротивление пре­образователя частоты), то соотношение между напря­жением на контуре U и э. д. с. источника Е может быть представлено в виде

Соотношение между напряжением и э.д.с.               (32)

Значительный интерес представляют зависимости эквивалентных параметров колебательных контуров ин­дукционных установок от частоты. Эти зависимости могут быть представлены в виде

Зависимость колебательных контуров индукционных установок от частоты             (33)
 
Зависимость колебательных контуров индукционных установок от частоты

где R0 и tg φ0 - параметры контура при некоторой ча­стоте f0 принятой за базовую; f'=f/f0 - относительная частота.

Показатели степени n1 и n3 для немагнитных мате­риалов являются функциями некоторого безразмерного критерия, определяемого геометрией системы индук­тор- садка. Как правило, для плавильных печей n1 ле­жит в пределах 1,1 -1,4, а n3≈0,3÷0,5. Индукционные нагревательные установки могут иметь более низкие значения n1.

Для магнитных материалов величина n1 всегда лежит в пределах Расчет индукционной установки где m - отрицательным по величине показатель степенной зависимости магнитной проницаемости μ от напряженности магнитного поля.

Обычно m≈0,75÷1,0. Поэтому для магнитных материа­лов n1 = 0,80-1,30.

Эквивалентные параметры индукционных установок существенно меняются во времени. Эти изменения обу­словлены как зависимостью параметров от температуры, так и технологическими причинами.

Рассмотрим наиболее характерные режимы работы индукционных нагревательных установок.

Индукционные установки повышенной частоты для методического нагрева заготовок перед пластической де­формацией характеризуются достаточно стабильным ре­жимом. Мощность индукционных установок для садоч­ного нагрева значительно изменяется за цикл нагрева. Кроме того, эти установки имеют вынужденные простои для загрузки и выгрузки заготовок. Все это приводит к недоиспользованию источника питания по мощности. Часто мощность установок, рассчитанная на требуемую производительность, не соответствует номинальной мощ­ности электромашинных преобразователей частоты. Для сокращения установленной мощности преобразователей и их более полной загрузки применяют систему централи­зованного питания от станций параллельно работающих преобразователей. Однако и такое решение не дает воз­можности получить стабильную загрузку преобразова­телей, соответствующую их номинальным мощностям, из-за значительных колебаний нагрузки во времени, а также из-за неравномерной загрузки отдельных ма­шин, имеющих асинхронные приводные двигатели.

Поэтому и в системах централизованного питания загрузка преобразователей по мощности может менять­ся в достаточно широких пределах, а усредненный коэф­фициент загрузки преобразователей может составлять от 0,6 до 0,8. Недоиспользование преобразователей приво­дит к большим дополнительным потерям электроэнер­гии.

На основании возможных режимов эксплуатации индукционных установок и изложенной выше методики выбора оптимальной частоты можно сформулировать следующие основные требования к источникам питания.

  1. Номенклатура источников питания по частотам и мощностям должна быть достаточно полной при мини­мальном числе типоразмеров.
  2. Источники питания должны иметь возможно бо­лее высокий к. п. д., в том числе и при частичных нагрузках, т. е. потери холостого хода должны быть ми­нимальными.
  3. Источники должны иметь регулирование отдавае­мой мощности, а также возможность стабилизации ре­жима.
  4. Для питающей сети источники должны являться трехфазной нагрузкой.
  5. Стоимость оборудования, строительные и монтаж­ные работы должны быть минимальными.
  6. Источники должны иметь сравнительно небольшой расход охлаждающей воды.

Для установок повышенной частоты до настоящего времени промышленностью серийно выпускались элек­тромашинные преобразователи частоты мощностью от 30 до 1500 квт на частоты от 500 до 8000 гц. За послед­ние годы в нашей стране и за рубежом ведутся интен­сивные разработки статических преобразователей на тиратронах, ртутных вентилях и тиристорах. Созданы также образцы статических умножителей (в основном утроителей) частоты.

В связи с этим часто возникает вопрос, насколько экономически целесообразно применение в электротер­мии новых источников питания, каковы их области при­менения и возможна ли замена ими электромашинных преобразователей частоты. Для ответов на эти вопросы необходимо сопоставить между собой различные типы преобразователей в соответствии с перечисленными тре­бованиями, предъявляемыми к ним.


Источник: "Индукционные нагревательные установки" Простяков А. А.

Назад

Поиск

RSS ЭЛИСИТ 

Последние новости

23.05.2017
Индукционный нагреватель твч, установка твч индукционного нагрева,  закалка твч,  пайка, печь твч, термообработка ... Лучшая компания России
Компания "ТЕСЛАЙН ИНДАКТИВ" награждена почетной медалью «Национальный знак качества. Выбор России» в рейтинге "ЛУЧШАЯ КОМПАНИЯ РОССИИ — 2016" ...
Подробнее...

09.01.2017
Индукционный нагреватель твч, установка твч индукционного нагрева,  закалка твч,  пайка, печь твч, термообработка ... Модернизированная китайская установка
Инженерами ТЕСЛАЙН выполнен ремонт и модернизация установки индукционного нагрева мощностью 60кВт в двухблочном исполнении производства КНР (Китай)
Подробнее...

20.07.2016
Индукционный нагреватель твч, установка твч индукционного нагрева,  закалка твч,  пайка, печь твч, термообработка ... Услуга закалки ТВЧ
Услуги закалки ТВЧ деталей в новом цехе на производственной площадке ООО "ТЕСЛАЙН ИНДАКТИВ", г.Томск. Выполнение срочных заказов.
Подробнее...

Фотостена

Индукционный нагрев, установки ТВЧ индукционного нагрева, печи ТВЧ, индукционный нагреватель

Индукционная пайка ТВЧ установка

ТВЧ закалка трубы индуктор