Электротехнические установки и их источники питания. Бар В.И. - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГУ | Тольятти

Составители: 

Рубрика: 

2
Таким образом, при увеличении отношения диаметра нагреваемой
заготовки к «горячей» глубине проникновения тока электрический КПД
возрастает, а термический КПД убывает. Это обстоятельство позволяет для
каждого диаметра заготовки установить полосу частот тока, в пределах
которой полный КПД имеет достаточно высокое значение. При обычном
индукционном нагреве КПД будет достаточно высоким, если отношение
диаметра нагреваемой заготовки к «горячей» глубине проникновения тока
лежит в пределах от 3,5 до 5. В отдельных случаях, когда нежелательно
вводить дополнительную частоту тока, диапазон нагреваемых диаметров
может быть расширен.
Стадии нагрева
В соответствии с формулой (1.13) полное электрическое сопротивление
индуктора:
(
)
ИИm2S21И
xjr'xxj'rrZ
⋅
+
=
+
⋅
+
+
=
.
Активное сопротивление r
1
для весьма длинного индуктора и
реактивное сопротивление рассеивания x
S
не зависят от физических свойств
нагреваемого объекта, изменяющихся в процессе нагрева.
Однако сопротивления
2
'r ,
m
x
2
' нагреваемого объекта существенно
зависят от его удельного сопротивления ρ
2
и относительной магнитной
проницаемости μ, претерпевающих значительные изменения в течение
нагрева.
При рассмотрении индукционного нагрева стали до температуры,
превышающей точку магнитных превращений, целесообразно ввести
понятие о стадиях нагрева, характеризующих режим работы системы.
Выделим три основные стадии нагрева:
1. Начало нагрева – «холодный» режим. Удельное сопротивление по
всему сечению равно исходному. Магнитная проницаемость в любой точке
сечения определяется кривой намагничивания.
2. Промежуточный режим. Температура поверхности нагреваемого
объекта ниже точки магнитных превращений, но выше исходной. Для
температуры магнитных превращений примем среднее значение Т
µ
=750°С.
Эта стадия нагрева отличается от первой зависимостью удельного
сопротивления от координаты, так как функцией координаты является
температура. Очевидно, что непостоянство удельного сопротивления
существенно лишь в пределах участка, равного глубине проникновения
электромагнитной волны:
2
)0,2...5,1(x
∆
=
λ
. (1.17)
На таком расстоянии от поверхности температура и удельное
сопротивление падают не более чем в 2 раза; что несоизмеримо с изменением
магнитной проницаемости, возрастающей от поверхности в глубь в сотни и
тысячи раз.
В практических расчётах удельное сопротивление в этом режиме будем
принимать равным его значению на поверхности. Обычно расчёт ведётся при
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы