Презентация "Электроустановки индукционного нагрева"

• 1 слайд

  Занятие №4 (2 часа). Электроустановки индукционного нагрева
  

• 2 слайд

  4.1. Общие сведения
  Индукционный нагрев проводящих тел основан на поглощении ими электромагнитной энергии, возникновении наведенных вихревых токов, нагревающих тело по закону Джоуля-Ленца.
  
  

• 3 слайд

  Принципиальная схема индукционного нагрева включает: индуктор, зазор и нагреваемое тело.
  Индуктор создает переменный во времени магнитный поток, действующий на нагреваемое тело.
  В нагреваемом теле возникает ЭДС (Е), которая обеспечивает возникновение вихревых токов (/) и выделение мощности (Р).
  
  
  
  

• 4 слайд

  где: Е — ЭДС, возникающая в нагреваемом теле, В;
  Ф — магнитный поток, создаваемый индуктором, Вб;
  w — число витков индуктора, шт.;
  f — частота питающей сети, Гц;
  Р — мощность, выделяемая в нагреваемом теле, Вт;
  R — сопротивление нагреваемого тела, Ом;
  Z — полное сопротивление цепи, Ом.
  Формы индукторов различны — цилиндрическая, плоская и др.
  Индукторы изготавливают обычно из меди — немагнитного материала, охлаждаемого водой.
  Он имеет много витков и может быть снаружи и внутри нагреваемого тела.
  
  

• 5 слайд

  Достоинствами электроустановок индукционного нагрева являются:
  высокая скорость нагрева и неограниченный уровень температур,
  простота автоматизации технологического процесса,
  возможность регулирования зоны действия вихревых токов в пространстве (ширина и глубина прогрева),
  хорошие санитарно-гигиенические условия труда.
  
  Но, вместе с этим, требуются более сложные источники питания и повышенный удельный расход электроэнергии на технологические операции.
  

• 6 слайд

  Ток индукторов составляет от сотен до нескольких тысяч «А» при средней плотности тока 20 А/мм2.
  Индукционный способ нагрева применяется для:
  - плавки металлов и неметаллов,
  - поверхностной закалки,
  - нагрева изделий для пластической деформации и т.п.
  
  Индукционные электротехнологические установки разделяются на плавильные, нагревательные и закалочные.
  Они могут работать от источников на частотах:
  50 Гц — промышленная;
  0,5-10 кГц — средняя;
  сотни-тысячи кГц — высокая.
  
  
  
  
  

• 7 слайд

  
  Видео
  
  Индукционный кузнечный нагреватель
  
  Смотреть
  

• 8 слайд

  Плавильные установки (печи) разделяются по конструкции на индукционные канальные печи (ИКП) и индукционные тигельные печи (ИТП).
  Для рабочего процесса печей характерно:
  - электродинамическое и тепловое движение жидкого металла в ванне или тигле, что способствует получению однородного по составу металла и равномерному прогреву по всему объему;
  малый угар металла (в несколько раз меньше, чем в дуговых печах).
  

• 9 слайд

  Рабочие температуры печей:
  750 °С — для выплавки алюминия,
  1200 °С — для выплавки меди,
  1200-1400 °С — для выплавки чугуна,
  1600 °С — для выплавки стали.
  Индукционные тигельные печи (ИТП) (рис.4.1.) работают на промышленных, средних и высоких частотах. ИТП состоит из индуктора (1), подключаемого к источнику питания переменного тока, расплавленного металла (2), находящегося внутри огнеупорного тигля (4), и магнитопровода внешнего (3), применяемого в печах большой емкости.
  Магнитопровод предназначен для экранирования от полей рассеяния индуктора и уменьшения потерь энергии.
  

• 10 слайд

  Индукционная тигельная печь
  

• 11 слайд

  Рис.4.1. Индукционная тигельная электропечь
  1 – индуктор, 2 - расплавленный металл,
  3- магнитопровод внешний , 4 – огнеупорный тигль,
  5- крышка тигля
  

• 12 слайд

  Нагрев и расплавление салки происходит за счет вихревых токов, наводимых в ней. Плотность тока в загрузке (садке) неравномерна- наибольшая в слое, прилегающем к стенкам тигля, а наименьшая — в центральной части. Вследствие этого возникает естественная циркуляция расплава в тигле, скорость которой зависит от напряженности магнитного поля, частоты источника, удельной мощности печи и т.п.
  Кроме того, ИТП имеют механизмы подъема крышки (5), наклона печи, загрузки (подвесные тележки, мостовые краны и т. п.).
  В ИТП большой емкости применяются источники питания промышленной частоты, средней и малой емкости — повышенной и высокой частоты.
  

• 13 слайд

  Оптимальная частота, необходимая для нагрева на заданную глубину, определяется из соотношения
  
  
  
  
  
  где ρ — удельное электрическое сопротивление нагреваемого материала. Ом • м;
  ∆l — глубина электрического прогрева, м;
  μ — магнитная проницаемость металла заготовок, безразмерная.
  

• 14 слайд

  Электрический КПД (ηэ) индуктора зависит от ряда величин:
  геометрических размеров индуктора и детали,
  удельного сопротивления их материалов,
  магнитной проницаемости металла заготовки.
  η = 0,7...0,8 при нагреве стали
  η =0,5 при нагреве цветных металлов.
  
  
  

• 15 слайд

  4.2. Электрическая схема питания индукционной печи промышленной частоты.
  (рис.4.2.)
  Напряжение на печь ЭПИ подается после включения выключателя В.
  На стороне ВН печного трансформатора ТрП через трансформаторы напряжения ТН1 и тока ТТ1, ТТ2 присоединены измерительные приборы — вольтметр V1, амперметр A1, ваттметр W и счетчик Wh активной энергии, потребляемой печью, и аппараты релейной защиты.
  

• 16 слайд

• 17 слайд

  Параллельно индуктору печи подключена компенсирующая конденсаторная батарея, которая состоит из постоянной присоединенной секции С и секций С1 — СN, управляемых контакторами
  К1— KN, где N — число секций.
  На стороне низшего напряжения (НН) печной установки от трансформаторов напряжения ТН2 и тока ТТ3 получают питание вольтметр V2 и амперметр А2,
  а также автоматический регулятор режима печи АР.
  
  
  

Краткое описание документа:

Презентация на тему "Электроустановки индукционного нагрева" МДК 01.03 Электрическое и электромеханическое оборудование отрасли. Раздел 3.1 Устройство электрооборудования общепромышленных машин и цехов металлургического предприятия для специальности 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям).