Слухоцкий А. Е. и Рыскин С. Е. Индукторы для индукционного нагрева. Л., «Энергия», 1974. 264 с. с ил. // Библиотека технической литературы
В книге излагаются физические основы индукционного нагрева и методы расчета индукторов для поверхностного и сквозного нагрева. Расчет индукторов иллюстрирован конкретными примерами. Приводятся также принципы конструирования индукторов и описание наиболее характерных конструкций.
Книга предназначена для работников научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро и заводов как изготавливающих, так и эксплуатирующих электротермическое оборудование, а также для студентов высших учебных заведений.
Размер: 5,49 Мб
Формат: djvu
Скачать книгу с yadi.sk
Не работает ссылка? Напишите об этом в комментарии.
Оглавление:
Предисловие.
Глава первая. Физические основы метода индукционного нагрева.
1-1. Составные части установки и способы нагрева.
1-2. Закон электромагнитной индукции.
1-3. Поверхностный эффект.
1-4. Эффект близости.
1-5. Изменение свойств стали в процессе нагрева.
1-6. Кольцевой эффект.
1-7. Распределение плотности тока в индуктирующем проводе и нагреваемой детали.
1-8. Приближенный расчет электромагнитных процессов в системах с конечным поперечным сечением.
Глава вторая. Тепловой расчет режима нагрева.
2-1. Основные режимы нагрева.
2-2. Нагрев при постоянной температуре поверхности.
2-3. Нагрев при постоянной удельной мощности.
2-4. Примеры тепловых расчетов.
2-5. Приближенное определение времени нагрева и удельной мощности при сквозном нагреве цилиндрических заготовок.
2-6. Приближенное определение времени нагрева и удельной мощности при сквозном нагреве заготовок прямоугольного сечения.
Глава третья. Общие основы расчета индукторов для нагрева ферромагнитных объектов.
3-1. Постановка задачи.
3-2.
Зависимость напряженности магнитного поля и плотности тока от координаты.
3-3. Электрическое и магнитное сопротивления участка ферромагнитной среды.
3-4. Определение магнитной проницаемости по заданной удельной мощности.
3-5. Эффективная глубина проникновения тока и глубина проникновения волны.
Глава четвертая. Общие основы расчета индукторов для нагрева частично ферромагнитных объектов.
4-1. Постановка задачи.
4-2. Распределение плотности тока по сечению нагреваемого предмета.
4-3. Электрическое и магнитное сопротивления нагреваемого металла.
4-4. Определение магнитной проницаемости по заданному режиму нагрева.
4-5. Эффективная глубина проникновения тока в двухслойную среду.
Глава пятая. Расчет индуктора для поверхностного нагрева цилиндрических деталей.
5-1. Определение ширины нагреваемой полосы.
5-2. Напряжение на зажимах длинного индуктора.
5-3. Схемы замещения короткого индуктора.
5-4. Активное и внутреннее реактивное сопротивления провода индуктора.
5-5. Расчет подводящих шин.
5-6. Расчет индуктора.
Глава шестая. Конструирование индукторов для поверхностного нагрева.
6-1. Конструирование основных элементов индукторов.
6-2. Охлаждение индуктора.
Глава седьмая. Расчет индукторов для закалки плоских и внутренних цилиндрических поверхностей.
7-1. Особенности нагрева плоских и внутренних цилиндрических поверхностей.
7-2. Применение магнитопроводов из ферромагнитных материалов
7-3. Расчетная ширина активного слоя.
7-4. Расчет собственных активного и реактивного сопротивлений индуктора.
7-5. Расчетные параметры индуктора.
7-6. Расчет подводящих шин.
7-7. Расчет плоского индуктора.
7-8. Виды индукторов для закалки внутренних поверхностей.
Глава восьмая. Типовые конструкции индукторов для поверхностного нагрева внешних и внутренних цилиндрических поверхностей и плоских поверхностей.
8-1. Неразъемные индукторы.
8-2. Разъемные индукторы.
8-3. Индукторы для нагрева плоских поверхностей.
8-4. Индукторы для нагрева внутренних цилиндрических поверхностей.
8-5. Петлевые и стержневые индукторы.
Глава девятая. Выбор частоты при поверхностной закалке и индукторы для закалки тел сложной формы.
9-1. Выбор частоты при закалке предметов цилиндрической и плоской формы.
9-2. Закалка тел сложной формы.
9-3. Приближенный расчет индукторов для закалки деталей сложной формы.
9-4. Индукторы для закалки тел вращения сложной формы.
Глава десятая. Индукторы специальных типов.
10-1. Основные типы специальных индукторов.
10-2. Индукторы для нагрева под сварку и под пайку.
10-3. Индукторы для нагрева тонкостенных изделий.
10-4. Индукторы для закалки зубьев шестерен.
10-5. Индукторы с электромагнитными экранами.
10-6. Индукторы-трансформаторы.
Глава одиннадцатая.
Основы расчета индукторов для сквозного нагрева сплошных цилиндрических заготовок.
11-1. Основные соотношения.
11-2. Напряжение на индукторе.
11-3. Электрический к. п. д. индуктора.
11-4. Выбор частоты.
11-5. Выбор длины и числа витков индуктора.
11-6. Определение внутреннего диаметра индуктора. Полный к. п. д. индуктора.
11-7. Расчет охлаждения индуктора.
11-8. Расчет индуктора.
11-9. Нагрев пучка цилиндров.
Глава двенадцатая. Основы расчета индукторов для нагрева заготовок прямоугольного сечения.
12-1. Основные соотношения.
12-2. Напряжение на индукторе.
12-3. Электрический к. п. д. индуктора.
12-4. Выбор частоты.
12-5. Выбор размеров и числа витков индуктора.
12-6. Расчет индуктора.
12-7. Нагрев пакета пластин.
Глава тринадцатая. Расчет индукторов для нагревателей периодического действия.
13-1. Изменение потребляемой мощности в процессе нагрева и этапы нагрева.
13-2. Расчет индуктора на постоянное напряжение по этапам нагрева.
13-3. Расчет индуктора.
13-4. Приближенный расчет индуктора для нагрева заготовок переменного сечения.
Глава четырнадцатая. Расчет индукторов с постоянным шагом витков для нагревателей методического действия.
14-1. Особенности расчета индуктора.
14-2. Распределение удельной мощности по участкам индуктора
14-3. Расчет индуктора.
14-4. Расчет овального индуктора для непрерывно-последовательного нагрева тонкой ленты.
14-5. Расчет овального индуктора для нагрева цилиндрических заготовок.
Глава пятнадцатая. Приближенный расчет индукторов с переменным шагом витков для нагревателей методического действия (ускоренный нагрев).
15-1. Время нагрева, средняя мощность в заготовках и основные размеры индуктора.
15-2. Разделение индуктора на участки и распределение удельной мощности вдоль столба заготовок.
15-3. Электрический расчет индуктора.
15-4. Расчет индуктора.
Глава шестнадцатая. Расчет индукторов для нагрева полых цилиндров.
16-1. Основные соотношения.
16-2. Напряжение на индукторе.
16-3. Электрический к. п. д. индуктора.
16-4. Выбор частоты.
16-5. Время нагрева и средняя мощность.
16-6. Расчет индуктора.
Глава семнадцатая. Индукторы для нагрева кузнечных заготовок и проката.
17-1. Выбор способа нагрева и типа индуктора.
17-2. Индукторы для нагрева мерных заготовок и прутков.
17-3. Индукторы для нагрева концов заготовок.
Приложение I.
Приложение II.
Приложение III.
Список литературы.
Метки: Индуктор, Индуктор-трансформатор, Индукция, Кольцевой эффект, КПД индуктора, Нагрев, Нагрев пакета пластин, Неразъемный индуктор, Охлаждение индуктора, Разъемный индуктор, Расчет индуктора, Расчет проводящей шины, Сквозной нагрев, Стержневой индуктор, Тепловой расчет
Министерство образования Российской Федерации — Курсовая работа — Проектирование электротехнологических установок
Курсовая работа — Проектирование электротехнологических установок
Скачать все файлы (2017.
2 kb.)
Доступные файлы (3):
| n1.docx | 2151kb. | 22.10.2013 19:18 | скачать |
| n2.docx | 18kb. | 17.11.2012 14:43 | скачать |
| n3.pdf | 60kb. | 17.11.2012 14:34 | скачать |
n1.docx
1 2 3 4 5 6 7
Министерство образования Российской Федерации
НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет «Автоматики и электромеханики»
Кафедра «Электроэнергетики и электроснабжения»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине
«Электротехнологические установки»
«Проектирование электротехнологических установок»
Вариант № 57
Руководитель:
Солнцев Е. Б. /__________/
“___”_____________2012 г.
Выполнил студент
/__________/
“___”_____________2012 г
Работа защищена ________
с оценкой _______
Нижний Новгород
2012
Содержание
Министерство образования Российской Федерации 1
Кафедра «Электроэнергетики и электроснабжения» 1
Введение 2
1.
Расчёт параметров электрических дуговых печей 3
1.1 Построение круговой диаграммы 5
1.1.1 Построение схемы замещения реальной трехфазной схемы электроснабжения ДСП. Расчет фазного напряжения. 5
1.1.2 Определение тока К.З. 6
1.1.3 Построение треугольника напряжения при коротком замыкании. 6
1.2 Построение треугольника напряжений при произвольном значении тока 7
1.3 Расчет электрических характеристик в относительных единицах. 12
Графическое построение электрических характеристик 12
1.4 Построение рабочих характеристик. Определение оптимальных режимов работы печи. 17
2. Расчет параметров установок индукционного нагрева 21
2.1 Расчет электрических параметров индуктора для установки индукционного нагрева периодического действия. 22
2.2 Расчет энергетического баланса установки индукционного нагрева 41
2.3 Расчет электрических параметров индуктора при D1 = 50 — 10 = 40 мм. 47
2.4 Расчет электрических параметров индуктора при D1 = 50 — 15 = 35 мм 54
3.
Расчет энергетического баланса печи сопротивления 61
4. Вопросы по курсу 76
Заключение 92
Список используемых источников 94
Введение
Установки, в которых происходит превращение электрической энергии в другие виды с одновременным осуществлением технологических процессов, называют электротехнологическими. Эти установки имеют сложное оборудование, включающее в себя рабочий орган, например, плазмотрон, плазменный реактор, электронную пушку, электродные системы дуговых и ионных агрегатов; специфические источники питания, автоматически поддерживающие заданный режим работы.
Совершенствование электротехнологии повлекло за собой создание материалов, обладающих новыми свойствами: более высокими прочностью, термостойкостью, устойчивостью к агрессивному действию химических реакций, и имеющих высокие электроизоляционные свойства и низкую теплопроводность.
Современные успехи большинства отраслей промышленности и науки достигнуты благодаря применению электротехнологических процессов.
1. Расчёт параметров электрических дуговых печей
Целью первого раздела курсового проекта является:
— рассчитать и построить круговую диаграмму,
— рассчитать и построить рабочие и электрические характеристики дуговой печи (ДСП). Определить возможные и оптимальные режимы работы ДСП.
Исходные данные представлены в таблице 1.1 в соответствии с индивидуальным вариантом.
| Вторичное напряжение трансформатора | 242,48 |
| Среднее активное сопротивление схемы замещения (из опыта 3-х фазного к.з.), R, мОм | 1,1 |
| Мощность тепловых потерь, ?РТП, кВт | 500 |
| Среднее индуктивное сопротивление схемы замещения (из опыта 3-х фазного к.  з.), Х, мОм | 4,2 |
Таблица 1.1 – Исходные данные
Для определения возможных и оптимальных режимов работы печи необходимо рассчитать и построить круговую диаграмму, рабочие и электрические характеристики печи.
1 2 3 4 5 6 7
power — Как рассчитать передачу энергии при индукционном нагреве?
спросил
Изменено 6 лет, 8 месяцев назад
Просмотрено 9к раз
\$\начало группы\$
Я разработал индуктивный нагреватель. Его индуктор рассчитан на 50 мкГн, как показано ниже:
И я потребляю 9,4 А переменного тока на частоте 33 кГц.
Но я хочу знать, как рассчитать энергию, передаваемую рабочему изделию.
Примите во внимание эту схему:
Его график мощности, как показано ниже:
Как вы видите, часть мощности является реактивным сопротивлением, но всегда есть магнитный поток, даже когда мощность на индукторе отрицательна. Нужно ли мне принимать абсолютное значение мощности, как показано ниже?
Или это было бы неправильно и есть другой расчет коэффициента передачи энергии?
- мощность
- электромагнетизм
- энергия
- индукция
- магнитопоток
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Передача энергии в индукционном нагревателе происходит только за счет связи первичной индуктивности с вторичной нагрузкой, которая проявляется как слабосвязанная индуктивная нагрузка с почти полным коротким замыканием на катушку.
Здесь вы можете увидеть попытку перепроектировать имеющуюся в продаже индукционную плиту, которая включает симуляцию SPICE.
Индуктивный нагревательный элемент моделируется следующим образом:
смоделируйте эту схему – Схема создана с помощью CircuitLab
Обратите внимание, что K1 здесь (связь между L1, первичной катушкой и L2, моделью нагрузки) составляет 0,99 — то есть очень сильно связаны. Я не уверен, почему была выбрана именно эта модель — нет никаких доказательств того, что она была измерена. Чтобы затем найти передаваемую мощность, вы можете просто измерить среднеквадратичную мощность в тепловой нагрузке.
В качестве примечания — для расчета реальной мощности, рассеиваемой в катушке индуктивности в вашей цепи , вам необходимо рассчитать среднее значение мгновенной рассеиваемой мощности за целое число циклов (как кажется, у вас есть почти сделано на зеленом графике мощности — убедитесь, что вы усредняете целое число циклов от пика до пика или от минимума до минимума, а не 11,5 циклов, которые у вас есть на этой диаграмме). Вы обнаружите, что это низкое число (вся ваша реальная мощность рассеивается в этом остром пике) — и это имеет смысл, потому что в вашей схеме нет нагрузки.
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почтаТребуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Конструкция катушки индукционного нагрева— рассчитайте расстояние соединения
Муфта – это передача энергии, происходящая в пространстве между нагревательной частью змеевика и заготовкой. Таким образом, расстояние сцепления относится к пространству, необходимому для баланса эффективности и производственных требований.
Загрузите наше полное руководство по проектированию индукционных катушек.
Как правило, расстояние увеличивается с увеличением диаметра детали, типичные значения составляют 0,75, 1,25 и 1,75 дюйма (19, 32 и 44 мм) или диаметры заготовки примерно 1,5, 4 и 6 дюймов (38, 102 и 152 мм) соответственно.
Когда длина змеевика превышает его диаметр в 4-8 раз, становится затруднительным равномерный нагрев при высокой плотности мощности. В этих случаях часто предпочтительны одновитковые или многовитковые катушки, которые сканируют длину заготовки.
На оптимальное расстояние соединения индукционной катушки влияют три основных фактора:
- Тип нагрева
- Тип материала (черные и цветные)
- Тип частоты и обработка
1.
Тип нагреваПри статическом поверхностном нагреве, при котором деталь может вращаться, но не перемещается по змеевику, рекомендуется расстояние между деталью и змеевиком 0,060 дюйма (0,15 см).
Для прогрессивного нагрева или сканирования обычно требуется расстояние соединения 0,075 дюйма (0,19 см), чтобы учесть отклонения в прямолинейности заготовки.
Многовитковая катушка с мелким шагом, тесно соединенная с заготовкой, создает очень равномерный рисунок нагрева.
Аналогичная однородность может быть достигнута путем размыкания соединения между деталью и катушкой, чтобы картина магнитного потока, пересекающая нагретую область, была более однородной. Однако это также снижает передачу энергии.
Если требуются низкие скорости нагрева, например сквозной нагрев для ковки, это допустимо. Когда необходимы высокие скорости нагрева, лучше всего поддерживать тесную связь. Шаг катушки должен быть открыт, чтобы предотвратить перегрузку генератора.
2.
Тип материалаДля сквозного нагрева магнитных материалов используются многовитковые индукторы и медленная передача мощности. Расстояние соединения в этих случаях может быть меньше — порядка от 0,25 до 0,38 дюйма (от 0,64 до 0,9 дюйма).5 см).
3. Тип частоты и обращение
Однако важно помнить, что условия процесса и обращение определяют связь. Если детали не прямые, сцепление должно уменьшиться.
На высоких частотах токи катушек ниже, и связь должна быть увеличена. При низких и средних частотах токи катушки значительно выше, а уменьшенная связь может обеспечить преимущества механического обращения.
Как правило, при использовании автоматизированных систем соединение катушек должно быть слабее. Расстояние соединения, указанное выше, в первую очередь относится к применениям термообработки, в которых требуется тесная связь.
В большинстве случаев расстояние увеличивается с увеличением диаметра детали, типичные значения составляют 0,75, 1,25 и 1,75 дюйма (19, 32 и 44 мм) или диаметр заготовки примерно 1,5, 4 и 6 дюймов (38, 102 и 152 мм) соответственно.
Повышение эффективности связи
Эффективность связи между обмотками обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
КПД катушки — это энергия, подводимая к катушке, которая передается заготовке. Это НЕ то же самое, что общая эффективность системы.
Как правило, спиральные змеевики, используемые для нагрева круглых заготовок, имеют самые высокие значения эффективности змеевика. Внутренние катушки имеют самые низкие значения.
Важно отметить, что, за исключением блина и внутренних катушек, нагретая часть всегда находится в центре поля потока. Независимо от контура детали наиболее эффективные катушки представляют собой модификации стандартной круглой катушки.
Конвейерный или канальный змеевик, например, можно рассматривать как прямоугольный змеевик, концы которого загнуты в виде «мостов», чтобы обеспечить непрерывное прохождение деталей. Детали, однако, всегда остаются «внутри» каналов, где сосредоточен поток.
Области, подлежащие закалке, находятся рядом с центром витков катушки и, таким образом, остаются в зоне наибольшего потока.