13 Индукционный нагрев плоских изделий в поперечном магнитном поле

Цель:Рассчитать варианты, используя частоту 50 Гц, а затем – более высокие частоты. Найти оптимальные частоты для каждого материала ленты по критерию максимального коэффициента полезного действия.

Таблица 20 – Параметры индукционной системы

Заготовка	XInt., см	XExt., см	Длина, см				Ширина, см		Материал		T, °C
	0	0,025	-				20		заданный		20
Индуктор (ветвь)	G, см	W, витков	H, см		, см		Ширина, см		ТрубкаT×A×d, см		tconc, см
прямая	0,3	1	1,5		4,4		-		1,5×1,5×0,2		нет
обратная	0,3	1	1,5				-		1,5×1.5×0,2		1,0
Процесс	f, Гц	Pind, кВт		v, см/с		Охлаждение наружное		Охлаждение внутреннее		Q, см
	50	1		1,3		Natural		Natural		30

Определим максимальное значение КПД для заготовок из золота, серебра и меди, варьируя частоту источника питания. Полученные данные запишем в таблицу 21.

Таблица 21 – Сравнительный анализнагрева разных материалов при разных частотах

f, Гц	материал	Рi, кВт	cosφ	ηel, %	Скорость, м/с	Средняя температура на выходе, °С
50	золото Tплав=1063°C	1	0,56	12,3	1,3	106
500			0,52	77,8		444
1000			0,67	87		500
2500			0,76	87,4		507
5000			0,68	84,2		491
10000			0,5	79,3		466
50	серебро Tплав=960°C		0,57	15,7		111
500			0,61	79,1		450
1000			0,73	85,7		491
2500			0,74	83,7		485
5000			0,61	79,3		460
50	медь Tплав=1083°C		0,57	15,6		85
500			0,96	79,5		330
1000			0,74	85,5		356
2500			0,74	83,1		350

Индукторы с поперечным магнитным потоком позволяют нагревать тонкие заготовки и изделия, с большей эффективностью ипри меньшей частоте питающего напряжения, чем индукторы с продольным магнитным потоком.

Для обработки различных материалов в индукторе следует подбирать оптимальную частоту для каждого из материалов, так, например, для обработки золота предпочтительнее использовать частоту 2500Гц, а для обработки меди 1000 Гц.