Здравствуйте!
Нужно померить действующее значение напряжения на каждой секции установки индукционного нагрева стальных заготовок для сопоставления расчетных и экспериментальных данных. Индуктор состоит из 3х секций по 850 мм, каждая секция соединена последовательно. Установка питается от параллельного резонансного инвертора тока, номинальная частота 1кГц.
На выходе после звена постоянного тока инвертора были произведены замеры: напряжение 399 В - 474 В, мощность 320-380 кВт.

Ток в индукторе как я понимаю на такой частоте и на таких мощностях ничем померить нельзя.

Можно ли простым мультиметром померить напряжение на каждой секции индуктора на 1кГц? Не даст ли погрешность в измерении напряжения мультметр расчитанный на измерения напряжения на 50 Гц?!

Все можно измерить... Пояс Роговского, например. И напряжение тоже можно измерить тестером. Если плохой тестер, то придется сделать выпрямитель самостоятельно...
А погрешность всегда есть какая-то.

Что то я в продаже гуглем не могу найти этот "Пояс Роговского". Подкинте пожалуйста ссылку если знаете. Или готовых не найти и надо делать самому?! Где в литературе толково написано про Пояс Роговского?! Спасибо.

Сообщение отредактировал Владимир_2010 - Apr 12 2010, 10:23

Нужно посмотреть паспорт на мультиметр, которым предполагается измерять напряжение и сделать вывод какая будет погрешность.
К примеру тестер Ц4360 допускает измерение на 1000 Гц , с кл.точн. 2.5, на пределах измерения только 2.5, 5, 10В

Можно самостоятельно сделать. Обычно берут шланг пластиковый.
А что у Вас Гугл не работает?
Вот в одном малоизвестном форуме про это писали и ссылки давали -http://electronix.ru/forum/lofiversion/index.php/t8083.html
На этом форума также работает поиск. Надо только ввести "Роговск*" и подождать ответа.

А собственно говоря ,какие расчетные данные нужно проверить? Папрашу огласить весь список!

..и ожидаемые уровни напряжений и токов.....

Строю математическую модель объекта исследования - тепловой и электромагнитный анализ на основе метода конечных элементов. Экспериментальные данные с производственного участка крайне скудны, но даже то что есть и то хорошо - так как надо опереться на что то что бы проверить математическую модель объекта исследования. Математическую модель нужна для того что бы проанализировать ситуацию и понять почему оборудование работает не эффективно.

Суммарное напряжение на 3х секциях 399 В - 474 В, мощность после выхода со звена постоянного тока инвертора 320-380 кВт. Заготовка 100мм диаметром, длинна 6 метров. Длинна индуктора 850мм*3. Заготовка перемещается дискретно (толчком) с шагом 194 мм. Темп выдачи заготовок 39 с. На входе в индуктор температура заготовки 20 градусов. Выходная температура заготовки 900-950 градусов.

Очень важно распределение температуру по длине заготовки, так как после прогрева выше температуры в точке Кюри (730-750) сталь теряет магнитные свойства и следовательно меняется эквивалентное сопротивление R-L на каждой секции индуктора. Так как соединение последовательное - на каждой секции должны быть разные напряжения при одном и том же токе. Температуру в на поверхности заготовки под индуктором нельзя измерить - так как там футеровка и не подобраться.

Я все это рассчитал - сейчас вот думаю что бы еще померить на линии, что бы убедиться что более менее верно считаю. У меня по расчетам на 400 В и на 1кГц получается 300-310 кВт. Правда я не учитывал потери в шинопроводе, в конденсаторе и на тиристорах и еще инвертор работает с подстройкой частоты - поэтому думаю что может здесь еще источник погрешности.


ток в районе 2.5 кА

Сообщение отредактировал Владимир_2010 - Apr 12 2010, 15:09

Номинальная мощность инвертора 630 кВт, напряжение 800 В, частота 1кГц, максимальный ток на звене постоянного тока 1200 А. Инвертор работает в половину мощности.

На звене постоянно тока у параллельного резонансного инвертора тока измерения такие: Id=1200 А, Ud=260-320 В. На выходе на инверторе действующее значение напряжения U=390-480 В.
Мощность (напряжение) колеблется (Pd=Ud*Id=312 кВА - 384 кВА) из за того что заготовка подается толчком.
Параллельно индуктору включена батарея конденсаторов для компенсации реактивной составляющей тока 5 конденсаторов по 71 мкФ каждый. Номинальное напряжение конденсаторов 1000 В, частота 1 кГц.
Температура заготовки выходящей из индуктора 900-950 град.С.

В случае если я считаю тепловой и электромагнитный расчет индуктора у меня получаются следующие цифры: температура заготовки выходящей из зоны нагрева 920 град.С., напряжение U=400 В, активная мощность P=231 кВт.
Т.е. по температуре примерно сходиться расчет с практикой. Вопрос по мощности - расчет расходиться с экспериментом или не правильно интерпретируются данные эксперимента.

На заводе считают что мощность на звене постоянного тока Pd=Ud*Id=312 кВА - 384 кВА это активная мощность, которая и равна активной мощности подводимой к индуктору. Я же инверторами никогда не занимался, но все равно думаю что:
1) нужно учесть потери в инверторе и потери в шинопроводе. кпд здесь должен быть в районе 0.9-0.95 (хотя конечно не знаю точно)
2) Pd=Ud*Id это не активная мощность, а полная мощность, часть которой идет в индуктор на нагрев, а часть на конденсаторную батарею. Инвертор должен работать с емкостной нагрузкой, что бы тиристоры коммутировались нормально. Т.е. конденсатор вроде бы должен подбираться не из условия выполнения резонанса токов, когда коэффициент мощности равен 1, а из условия достижения коэффициент мощности меньше 1 (цифру я не знаю), причем суммарная нагрузка (R-L)-C цепочки должна быть емкостной.

Вот и не знаю как увязать все эти цифры и в каком направлении копать.

Мне вообще кажется что конденсаторная батарея подобрана неверно С=71 мкФ*5=355 мкФ и поэтому находимся далеко от резонансной точки, поэтому возможно часть Pd=Ud*Id это реактивная энергия. Хотя конечно что такое реактивная энергия в случае если в цепи есть нелинейности (тиристоры и т.д.) я плохо понимаю.

Сообщение отредактировал Владимир_2010 - May 15 2010, 10:10