Выбор конфигурации и расчет индукторов для высокочастотного нагрева. Гребенюк В.Ф - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

Ниже приведен расчет типичного случая нагрева цилиндрической за-
готовки в индукторе периодического действия. Попутно приводятся соответ-
ствующие формулы применительно к заготовкам прямоугольного сечения.
Пример расчета.
Задано: частота f = 2500 Гц, D
2
= 75 мм, a
2
= 830 мм, U
и
= 750 В,
Т
0
= 1250 – 1300 °С,
∆
Т = 100 К.
Требуется определить число витков индуктора ω, мощность Р
и
, под-
водимую к индуктору, и его основные размеры D
1
и а
1
.
Вначале расчет ведется для условного одновиткового индуктора. Чис-
ло витков определяется в конце расчета.
1 Время нагрева t
к
, с:
по формуле (21) определяем глубину проникновения тока:
2
1012,1
2500
56,056,0
−
⋅===∆
f
К
м; (25)
Так как отношение
57,6
2
>=
∆
k
D
, то из выражений (19) следует, что
ξ
=
∆
К
.
По формуле (18) находим размер сечения заготовки:
8,632,1175
2
'
2
=−=−=
ξ
DD мм. (26)
Подставляя найденные значения в выражение (17) найдем время на-
грева время нагрева:
24438,66
22'
2
=⋅== KDt
k
с.
Значения К смотреть в таблице 2.
2 Средняя полезная мощность:
8,97
244
4,28
840 ===
К
Т
t
G
840Р кВт;
4,28
44
=⋅⋅⋅==
−− 6
2
6
2
2
2
107,8830
р75
г10a
рD
G кг,
где а
2
– длина заготовки, мм;
γ – плотность заготовки, кг/м
3
.
3 Внутренний диаметр индуктора и толщина тепловой изоляции.
Опыт и расчет показывают, что максимальный полный к.п.д. η
u
для
цилиндрических индукторов и индукторов с квадратным поперечным сече-
нием достигается при соблюдении соотношения
22 
       Ниже приведен расчет типичного случая нагрева цилиндрической за-
готовки в индукторе периодического действия. Попутно приводятся соответ-
ствующие формулы применительно к заготовкам прямоугольного сечения.
       Пример расчета.
       Задано: частота f = 2500 Гц, D2 = 75 мм, a2 = 830 мм, Uи = 750 В,
       Т0 = 1250 – 1300 °С, ∆Т = 100 К.
       Требуется определить число витков индуктора ω, мощность Ри, под-
водимую к индуктору, и его основные размеры D1 и а1.
       Вначале расчет ведется для условного одновиткового индуктора. Чис-
ло витков определяется в конце расчета.

          1 Время нагрева tк, с:
          по формуле (21) определяем глубину проникновения тока:
                              0,56    0,56
                      ∆К =          =      = 1,12 ⋅ 10 −2 м;           (25)
                                 f    2500
                                 D
          Так как отношение 2 = 6,7 > 5 , то из выражений (19) следует, что
                                 ∆k
ξ = ∆К.
          По формуле (18) находим размер сечения заготовки:

                           D2' = D2 − ξ = 75 − 11,2 = 63,8 мм.                (26)

       Подставляя найденные значения в выражение (17) найдем время на-
грева время нагрева:
                         t k = KD 2'2 = 6 ⋅ 6,38 2 = 244 с.

          Значения К смотреть в таблице 2.

          2 Средняя полезная мощность:
                                    G        28,4
                           РТ = 840    = 840      = 97,8 кВт;
                                    tК       244
                        рD22        −6 р75 2
                     G=      a 2 г10 =       ⋅ 830 ⋅ 7,8 ⋅ 10 −6 = 28,4 кг,
                         4               4

          где а2 – длина заготовки, мм;
              γ – плотность заготовки, кг/м3.

      3 Внутренний диаметр индуктора и толщина тепловой изоляции.
       Опыт и расчет показывают, что максимальный полный к.п.д. ηu для
цилиндрических индукторов и индукторов с квадратным поперечным сече-
нием достигается при соблюдении соотношения


22

Страницы