Главная -> Калейдоскоп -> Выпуск 14 ->

Особенности и факторы эффективности применения устройств индукционного нагрева

В машиностроении и металлургии нагрев металла является одним из ключевых звеньев технологического процесса, от которого зависит качество, себестоимость, материало- и энергоемкость продукции. Выбор метода нагрева будет значительно отражаться на технико-экономических показателях выпускаемой продукции. Индукционный нагрев, по сравнению с традиционно применяемыми методами, является достаточно экономичным и эффективным.

Основное преимущество метода индукционного нагрева и закалки ТВЧ заключается в том, что в установках индукционного нагрева не используется так называемый "косвенный" нагрев металла за счет теплопередачи, который применяется в неиндукционных устройствах. В индукционных установках током генератора создается магнитный поток, который пронизывает металл, помещенный в индуктор. Под действием магнитного поля в металлической заготовке возникают индуцированные токи, которые непосредственно влияют на структуру металла и нагревают его. Существует пропорциональная зависимость интенсивности нагрева от рабочей частоты и мощности тока. Также, нагрев зависит от свойств сплава или металла.

Большое влияние на эффективность использования установок индукционного нагрева оказывает применяемый источник питания - генератор. В больших индукционных печах используются источники промышленной частоты. Для относительно малых печей применяются источники повышенной частоты. Тиристорные преобразователи частоты (ТПЧ) на сегодняшний день являются наиболее эффективными генераторами для печей повышенной частоты. Они обладают бесспорными преимуществами по сравнению с ламповыми или электромашинными генераторами. В ТПЧ нет потерь холостого хода, которые присутствуют в в электромашинных генераторах, отсутствует износ вращающихся частей, исключен износ контакторов, нет потерь на разогрев ламп. Они обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, санитарно-гигиеническими и эргономическими показателями. В настоящее время возможно изготовление ТПЧ очень широкого спектра частот и мощностей. Благодаря всем описанным преимуществам, тиристорные преобразователи частоты широко применяются не только в индукционных плавильных электропечах, но и в индукционных нагревательных и закалочных установках.

Установки индукционного нагрева эффективно применяются в механической обработке металлов. Например, для нагрева заготовок под горячую посадку, пластическую деформацию и т.п. наиболее целесообразным в большинстве случаев оказывается применение индукционных установок вместо мазутных, муфельных или газовых печей. Благодаря такой замене появилась возможность существенного сокращения производственного времени и затрат энергоносителей, а следовательно, и снижения себестоимости продукции. Изменение мощности преобразователя частоты позволяет регулировать температуру нагрева заготовок, а возможность выбора рабочей частоты генератора решает вопрос управления глубиной прогрева, что нашло свое применение в индукционных закалочных установках.

Опубликовано 01.07.2010

  

Рейтинг@Mail.ru