Вопросы по индукционному нагреву, теория и практика Опции

[Alla_student]

Здравствуйте!

Я с индукционным нагревом пока на вы. Поэтому хотелось задать несколько вопросов:

А. Как рассчитать необходимую мощность для нагрева стальной болванки диаметром 30-35мм и весом примерно 1кГ до температуры 300 град С? Время нагрева от 20 до 60сек.
Б. Какую лучше выбирать частоту тока через катушку? Есть ли требования по стандартным частотам, чтобы к примеру, выполнить требования стандарта электромагнитной совместимости?
В. Какое лучше выбирать соотношение напряжение - ток для нагревательной катушки (сечение один из критериев)? И напряжение питания схемы?
Г. Какая схема лучше и по каким параметрам: однотактная на MOSFET, однотактная на IGBT, полумостовая MOSFET/IGBT, тиристорная?

Заранее спасибо за ответы

[MaslovVG]

Здравствуйте!

Я с индукционным нагревом пока на вы. Поэтому хотелось задать несколько вопросов:

А. Как рассчитать необходимую мощность для нагрева стальной болванки диаметром 30-35мм и весом примерно 1кГ до температуры 300 град С? Время нагрева от 20 до 60сек.

Электропроводную таких размеров болванку нагреть до 300 градусов за 30 секунд невозможно. Электромагнитное поле внутрь болванки не пройдет (скин эфект). А за счет теплопроводности необходимая энергия с повехности до центра дойти не успеет.

[Alla_student]

Электропроводную таких размеров болванку нагреть до 300 градусов за 30 секунд невозможно. Электромагнитное поле внутрь болванки не пройдет (скин эфект). А за счет теплопроводности необходимая энергия с повехности до центра дойти не успеет.

Удивительно, но такие импортные индукционные нагреватели существуют. Видимо они волшебники за границей.

Я забыла написать, что она полая - толщина стенок примерно 5мм. И я вначале указала, что от 20 и до 60 секунд.

Я предполагала, что скорость нагревания еще зависит от мощности подаваемой в катушку.

[MaslovVG]

Удивительно, но такие импортные индукционные нагреватели существуют. Видимо они волшебники за границей.

Я забыла написать, что она полая - толщина стенок примерно 5мм. И я вначале указала, что от 20 и до 60 секунд.

Я предполагала, что скорость нагревания еще зависит от мощности подаваемой в катушку.

Существуют, и не только за границей, но они не прогревают заготовку насквозь А только поверхностный слой десятые миллиметра. (высокочастотная закалка).
Почитайте теплопроводность, теплоемкость.
Трубку толщиной несколько милиметров на относительно низких частотах прогреть уже можно.

[Alla_student]

Существуют, и не только за границей, но они не прогревают заготовку насквозь А только поверхностный слой десятые миллиметра. (высокочастотная закалка).
Почитайте теплопроводность, теплоемкость.
Трубку толщиной несколько милиметров на относительно низких частотах прогреть уже можно.

Спасибо за подробный ответ на мои вопросы про частоту, и др. Найти информацию в интернете, книгах я могу без вас, уважаемый MaslovVG. Но меня интересует в первую очередь мнение специалистов в конференции. На то она и конференция, чтобы задавать вопросы. Если я их сформулировала не правильно или задала глупые вопросы, то заранее извините.

[chistyakov1971]

Для достижения 312 градусов идет

70 кВт/час на тонну стали

Дальше как говоритЦа мучайтесь сами

Сообщение отредактировал chistyakov1971 - Dec 12 2011, 18:34

[Alla_student]

Для достижения 312 градусов идет

70 кВт/час на тонну стали

Дальше как говоритЦа мучайтесь сами

И на этом спасибо.

[chistyakov1971]

И на этом спасибо.

В смысле ????

Это реальные цифры использующиеся на производстве!!!
Вам остается только пересчитать мощность в зависимости от той производительности какую Вы хотите.
Или сейчас студенты не могут умножить и поделить ????


================
А вообще если внимательно присмотреться к Вашим вопросам
И предположить что вы действительно студент, и это Ваша спецуха, то как то направление вашей спецухи вААще не совпадает с вопросами.
Если вы конечно не просидели 5 лет за колонной и препод вас обнаружил только на дипломе

Делаю Вам пока замечание за нарушение п. 2.1 Правил. Прошу впредь быть сдержаннее.
Модератор.

Сообщение отредактировал Herz - Dec 13 2011, 19:04

Причина редактирования: Нарушение п. 2.1 Правил.

[Alla_student]

...
Это реальные цифры использующиеся на производстве!!!
Вам остается только пересчитать мощность в зависимости от той производительности какую Вы хотите.
Или сейчас студенты не могут умножить и поделить ????
А вообще если внимательно присмотреться к Вашим вопросам
И предположить что вы действительно студент, и это Ваша спецуха, то как то направление вашей спецухи вААще не совпадает с вопросами.
Если вы конечно не просидели 5 лет за колонной и препод вас обнаружил только на дипломе

Я не так давно в этой конференции, и такого хамства еще не встречала. Если мои вопросы дурацкие, то это не повод перехода на "личности" и разговоры не по теме топика...
Я уже нашла ответы на некоторые вопросы в других конференциях. А вам посоветую придерживаться правил конференции и быть немного вежливее. Или хотя бы промолчать по поводу моих знаний и не писать ваши "предположения" в этом топике - я вопросы задавала специалистам в этой области.

[injener]

Попробуйте пообщаться на форуме

h_ttp://www.offtop.ru/gauss2k/v7_625902_1.php?of991=5lj1mgq1hqnndc870552d48os1

Согласен, что на всех форумах случается, что и на личности переходят - тут уж не обессудьте.

По поводу частот - есть ряды промышленных частот.
Сейчас по памяти, а чуть позже уточню:

1кГц 2,4, 8, 18, 22, 44, 66, 440Кгц.

Вот нашел у себя нормы. Пока не могу вспомнить, где оговорены более низкие частоты. Скорей всего в общем госте на преобразователи частоты. Еще дома гляну

Вот посмотрел еще такое есть, хоть и старое, но статус "Действующий"

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 51318.11_99.pdf ( 380.35 килобайт ) Кол-во скачиваний: 227

 

[Alla_student]

Попробуйте пообщаться на форуме

h_ttp://www.offtop.ru/gauss2k/v7_625902_1.php?of991=5lj1mgq1hqnndc870552d48os1

Согласен, что на всех форумах случается, что и на личности переходят - тут уж не обессудьте.

По поводу частот - есть ряды промышленных частот.
Сейчас по памяти, а чуть позже уточню:

1кГц 2,4, 8, 18, 22, 44, 66, 440Кгц.

Вот нашел у себя нормы. Пока не могу вспомнить, где оговорены более низкие частоты. Скорей всего в общем госте на преобразователи частоты. Еще дома гляну

Вот посмотрел еще такое есть, хоть и старое, но статус "Действующий"

Большое спасибо за реально полезную информацию!

[injener]

Не за что. Успехов.
По поводу элементной базы.
Очевидно, что тиристоры применяются на низких частотах и при большой мощности. Максимальный реальный ТПЧ видел на 8 кГц. Кажется, были всякие ухищрения (многоячеечные инверторы), призванные повысить частоты. Но такую схему видел лишь для ультразвука на 18 и 22 кГц.
Igbt занимают нишу примерно до 66 кГц. Соответственно, мощности поменьше тиристорных.
Полевикам на откуп пока отданы 440 кГц.
В основном все виденные устройства двухтактные - полумосты и мосты.
На высоких частотах в основном все схемы используют согласующий трансформатор. Тиристорные схемы чаще всего представляют из себя параллельный инвертор тока.
Однотактники, кажется, в бытовых плитках китайцы делают.
По схемотехнике можете почитать книги Бальян Тиристорные генераторы и инверторы (есть в интернете) и Берковича - на вскидку название не припомню.

[Alla_student]

По поводу элементной базы.
Очевидно, что тиристоры применяются на низких частотах и при большой мощности. Максимальный реальный ТПЧ видел на 8 кГц. Кажется, были всякие ухищрения (многоячеечные инверторы), призванные повысить частоты. Но такую схему видел лишь для ультразвука на 18 и 22 кГц.

Да, я это уже поняла о работе на более низких частотах и на значительно более высоких мощностях.

Igbt занимают нишу примерно до 66 кГц. Соответственно, мощности поменьше тиристорных.
Полевикам на откуп пока отданы 440 кГц.
В основном все виденные устройства двухтактные - полумосты и мосты.

Насколько я понимаю, двухтактные перед однотактными выигрывают более высоким КПД и что для меня не мало важно, более низкими ВЧ пульсациями (гармониками) по силовой сети и по эфиру.

На высоких частотах в основном все схемы используют согласующий трансформатор. Тиристорные схемы чаще всего представляют из себя параллельный инвертор тока.

А возможно, ли использовать вместо трансформатора изолированные трансляторы типа ADUM1400 (10МГц) или других фирм?

Однотактники, кажется, в бытовых плитках китайцы делают.

С китайцами все ясно, но все таки недостатки однотактных схем?

По схемотехнике можете почитать книги Бальян Тиристорные генераторы и инверторы (есть в интернете) и Берковича - на вскидку название не припомню.

Спасибо, я поищу эту книгу.

[injener]

Книга

Прикрепленные файлы

 __________________________________.rar ( 2.57 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 7634

 

[Alla_student]

Книга

Спасибо, интересная книжка. По построению схем на MOSFET и IGBT ключах инверторов для индукционного нагрева с ФАПЧ пока ничего не нашла, кроме замечательного сайта со статьями из журнала "Силовая Электроника" Индукционный нагрев статьи