Презентація1 Індукц нагрів

1.

«Індукційний нагрів»

2.

Теоретичні відомості
Індукційне
нагрівання
-
метод
безконтактного
нагрівання
електропровідних матеріалів струмами високої частоти і сили. В індукційних
печах і пристроях тепло в електропровідному тілі, що нагрівається,
виділяється струмами, індуктованими в ньому змінним електромагнітним
полем
Індукційне нагрівання металів ґрунтується на двох фізичних
законах:Закон електромагнітної індукції Фарадея-МаксвеллаЗакон ДжоуляЛенца
Схема індукційного нагріва включає: індуктор, зазор, тіло для нагріва.
Індуктор создає змінний в часі магнитний потік, діючий на тіло, яке
нагрівається
Індуктор виготовляють з міді – немагнітного матеріалу, охолоджуючого
водою.
Індуктор має багато витків та може бути зовнішні, та внутрі нагрітого тіла.
Форми індуктора - циліндричні, полскі

3.

Інтенсивне
індукційне
нагрівання
можливе
лише
в
електромагнітних полях високої напруженості та частоти, які створюють
спеціальними пристроями - індукторами.
Найпростіший індуктор ізольований провідник (витягнутий чи згорнутий у спіраль), поміщений
усередину металевої труби чи накладений її поверхню.
Система «індуктор-заготівля» безсердечниковий трансформатор:
індуктор – первинна обмотка.
заготівля - вторинна обмотка
Рис.1. Простійший індуктор

4.

Використанння індукційного нагріву
Індукційне нагрівання застосовують для:
поверхневого загартування сталевих виробів;
наскрізного нагріву під пластичну деформацію (ковку, штампування,
пресування тощо);
плавлення металів;
термічної обробки (відпал, відпустка, нормалізація, загартування);
зварювання;
наплавлення; паяння металів.

5.

Переваги
1. Пряме нагрівання провідникових матеріалів.
2. Висока продуктивність та покращені умови праці.
3. Відсутнє забруднення заготівлі продуктами горіння факела у разі
газополум'яного нагріву, або матеріалом електрода у разі дугового нагріву.
4. Немає забруднення повітря, тому що відсутні продукти горіння.Можливе
нагрівання в атмосфері захисного газу, в окисному (або відновлювальному)
середовищі, в рідині, у вакуумі.
5. Нагрівання через стінки захисної камери
6. Зручність експлуатації рахунок невеликого розміру індуктора.Індуктор
можна виготовити особливою формоюЛегко провести місцеве та виборче
нагрівання.
7. Легка автоматизація обладнання та конвеєрних виробничих ліній.
8. Простота управління циклами нагріву та охолодження.
9. Просте регулювання та утримування температури, стабілізація потужності,
подача та знімання заготовок.

6.

Недоліки
1.
2.
3.
4.
Підвищена складність обладнання
При поганому узгодженні індуктора із заготівлею потрібна більша
потужність на нагрівання
Потрібне потужне джерело електроенергії для живлення установки
індукційного нагріву, а також насос і бак з охолоджувальною рідиною для
охолодження індуктора
Незважаючи на невеликі розміри індуктора, агрегат індукційного нагріву в
цілому досить громіздкий і маломобіленний і більше підходить для
стаціонарної установки в приміщенні, ніж для виїзних робіт

7.

Пристрої індукційного нагрівання
1) Генератори индукцйних струмів
Електричні машини, що перетворюють механічну енергію в
електричну, називають генераторами. Найпростішою моделлю такого
генератора може бути рамка, що обертається в однорідному магнітному
полі навколо своєї перпендикулярної індукції магнітного поля.
Рис.2. Обертаюча рамка

8.

2) Индукційні плити
Індукційна плита - кухонна електрична плита, що розігріває
металевий посуд індукованими вихровими струмами, створюваними
високочастотним магнітним полем. При цьому ніякого фізичного
нагрівання поверхні не відбувається.
Посуда з феромагнитними властивостями
магнитні вихреві потоки
стіклокерамична поверхня
Індукційна катушка
магнитне поле
Рис.3. Принцип дії индукцйної плити

9.

2) Индукционные плавилЬНІ печи
Индукционные (бесконтактные) плавильные печи —
электрические печи для плавки металлов, в которых нагрев происходит за
счет вихревых токов, возникающих в металлическом тигеле (и металле),
либо только в металле.
Рис. 4. Схематичне зображення індукційної канальної печи (а)
та трансформатора (б)

10.

Класифікація пристроїв
1) За технологічним призначенням установки індукційного нагріву
поділяють на :
•плавильні печі для плавки металів
•нагрівальні установки для термічної обробки (загартування, відпустки),
•для наскрізного нагрівання заготовок перед пластичною деформацією
(ковкою, штампуванням) для зварювання
•для паяння
•для наплавлення
•для хіміко-термічної обробки виробів

11.

2). За частотою зміни струму, що живить установку індукційного
нагріву, розрізняють:
установки промислової частоти (50 Гц), що живляться від мережі
безпосередньо або через понижуючі трансформатори;
Установки підвищеної частоти (500-10000 Гц), що отримують живлення від
електромашинних або напівпровідникових перетворювачів частоти;
Високочастотні установки (66 000-440 000 Гц і вище), що живляться від
лампових електронних генераторів.
3) Індукційні печі також поділяються на агрегати: із сердечником і без
сердечника тигельні.

12.

Рис.5. Схема пристрія індукционої канальної печи:
1 — індикатор; 2 — метал; 3 — канал; 4 — магнітопровід; Ф — основний
магнитний потік; Ф1р и Ф2р — магнитні потоки расеювання; U1 и I1 —
напруга та струм в ланцюзі індуктора; I2 — струм проводимості в металі

13.

Рисунок. Схема пристрою індукційної печі тигельної: 1 - індуктор; 2 - метал; 3 - тигель
(стрілками показана траєкторія циркуляції рідкого металу в результаті
електродинамічних явищ)