Теория индукционного нагрева

Предлагаемая читателю книга состоит из двух частей. В первой части излагается теория индукционного нагрева металлов и высокочастотного нагрева диэлектриков. В этой части книги рассмотрены основные закономерности процессов и приведены приближенные методы расчета реальных систем для нагрева металлов и диэлектриков. Нашли отражение также вопросы расчета и моделирования индукционных устройств на ЭВМ. [c.3]

Большие работы в области теории индукционного нагрева металлов ведет также кафедра электротермических установок в ЛЭТИ имени В. И. Ульянова (Ленина), организованная в 1946 г. проф. В. П. Вологдиным, работающая в содружестве с указанными организациями. [c.6]

ТЕОРИЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА [c.8]

Изложенные в предыдущих главах расчеты электромагнитных и тепловых полей в телах простой конфигурации относятся к одномерной теории индукционного нагрева. Особенностью этих расчетов является то, что до- [c.119]

Основы теории индукционного нагрева стали для поверхностной закалки см. также в т. 7. Справочника". [c.169]

В теории индукционного нагрева [3, 14, 21 ] доказывается, что ток индуктора 7н и мощность, выделяемая в нагреваемой детали, Рд связаны соотношением [c.245]

Из теории индукционного нагрева известно, что мощность, передаваемая в изделие, пропорциональна корню квадратному нз частоты тока У /. Из этого следует, что, применяя ту или иную частоту тока, можно изменять мощность, передаваемую в нагреваемую деталь. [c.54]

Изложена теория индукционного нагрева, методы расчета и рекомендации по проектированию устройств индукционного нагрева (УИН). Особое внимание уделено расчету электромагнитных параметров, вопросам разработки комбинированных моделей и использования их при оптимизации режимов и конструкций УИН, Результаты теоретических исследований доведены до практических рекомендаций по проектированию устройств различных типов. [c.2]

К специальным можно отнести устройства для сварки и пайки [2, 3, 13], индукционные плазмотроны, устройства для магнитной импульсной обработки, литья в электромагнитный кристаллизатор и т. п. Для них характерно многообразие параметров процесса и воздействий электромагнитного поля. Так, при сварке и пайке часть материалов находится в жидкой фазе во всех перечисленных случаях, кроме термического действия поля, существенную роль играют электродинамические силы. Теория и расчет специальных устройств, базируясь на общих положениях теории индукционного нагрева, должны быть дополнены разделами, учитывающими их специфику. [c.10]

Фундаментальное значение в теории индукционного нагрева имеют электромагнитные процессы, происходящие при проникновении плоской волны в проводящее полупространство. [c.23]

Представляется полезным введение в теорию индукционного нагрева понятия краевые эффекты . Под ними понимается искажение электромагнитного поля и распределения источников теплоты в зоне концов нагреваемого тела (краевой эффект детали) или обмотки (краевой эф( кт индуктора). Сюда же относится искажение поля в зоне резкого изменения свойств нагреваемого тела, например на стыке ферромагнитной и немагнитной заготовок. Краевые эффекты индуктора и детали во многом определяют качество нагрева и энергетические характеристики устройства. Рассмотрим в качестве примера распределение относительной мощности по длине полубесконечного немагнитного цилиндра, помещенного в многовитковый индуктор (рис. 1.10). Настил мощности Р отнесен к его значению в средней (регулярной) части с (зона равномерного распределения). В зоне конца обмотки кривая Р спадает, причем, как будет показано далее, мощность в торцевой плоскости индуктора (точка а) в 4 раза меньше, чем в зоне Ьс- Наоборот, возле торца цилиндра происходит рост Р, увеличивающийся с возрастанием частоты. Характер распределения Р можно объяснить с помощью картины магнитного поля (рис. 1.10, а). Более подробно краевые эффекты индуктора, цилиндрических и прямоугольных тел будут рассмотрены в главах 3—5. [c.30]

Моделирование на непрерывных средах осуществляется в электролитической ванне или на электропроводной бумаге. Электролитическая ванна широко использовалась для анализа внешних электромагнитных полей в начальный период разработки теории индукционного нагрева [6, 7]. Метод позволяет исследовать трехмерные поля, сравнительно прост в реализации и нагляден. Недостатком является невозможность исследовать поля при слабом поверхностном эффекте, низкая точность определения активных мощностей, сложность моделирования многовитковых индукторов. В настоящее время этот способ моделирования в технике индукционного нагрева почти не используется. [c.50]

Аналитические методы имеют очень большое значение в теории индукционного нагрева, в особенности при изучении одномерных и пространственно-периодических двухмерных полей. Одномерные поля существуют только в плоских и цилиндрических телах и могут служить также основой для описания электромагнитных полей в реальных многомерных индукционных устройствах. Их [c.51]

К методу разделения переменных близок метод интегральных преобразований. Так, полученные в этом параграфе решения могут рассматриваться как результат косинус-преобразования Фурье на конечном интервале. Решение для одиночного индуктора можно получить путем преобразования Фурье на бесконечном интервале. Распределение поля по радиальной координате можно найти с помощью преобразования Ханкеля на конечном или бесконечном интервале. Методом интегральных преобразований решен ряд задач, относящихся к теории индукционного нагрева и индукционной дефектоскопии [47]. К ним относятся, кроме рассмотренных случаев двухслойного цилиндра в поле внешних и внутренних индукторов, цилиндрический виток или соленоид над проводящим полу- [c.64]

Исследование потерь в обмотках индукторов имеет чрезвычайно важное значение в теории индукционного нагрева, так как они являются основным фактором, определяющим КПД процесса. При нагреве стали выше точки Кюри потери в обмотках составляют 15—20 % общей мощности, а при нагреве слитков из алюминиевых и медных сплавов достигают 50—60 % подводимой мощности. [c.196]

Цифровое моделирование представляет собой наиболее эффективный способ исследования и оптимизации устройств индукционного нагрева. Степень разработки математических моделей, круг решаемых с их помощью проблем характеризует в известном смысле уровень развития теории индукционного нагрева. Важно отметить, что при цифровом моделировании необходимо соблюдать компромисс между сложностью и точностью модели. Это приводит практически всегда к итерационному процессу построения модели, начиная от простейших моделей, дающих порой только качественное представление об объекте, с постепенным усложнением до модели с требуемым уровнем информативности и точности. [c.201]

Методом математического моделирования решается широкий круг задач теории индукционного нагрева. [c.201]

Достижения советских специалистов в области теории и конструкции радиоаппаратуры и генераторов послужили основой для применения индукционного нагрева для поверхностной и местной закалки, ковки и штамповки, плавки, пайки, сварки, сушки и т. д. [c.234]

Однако .. . преимущества метода могут быть в полной мере использованы лишь в том случае, если имеется точное представление о тех зависимостях, которым подчиняется метод не только в целом, но и в отдельных его частях . Эти слова В. П. Вологдина, написанные в 1947 г. [1], полностью сохранили свою актуальность сегодня. С развитием техники индукционного нагрева, широким использованием вычислительных машин и методов математического моделирования роль теории не только не снизилась, а наоборот, возросла, приобретя новый смысл. [c.4]

Высокие требования к теории возникают при разработке систем автоматизированного проектирования (САПР) устройств индукционного нагрева и систем автоматического управления ими. [c.4]

Индукционные нагревательные устройства с позиций теории оптимального управления относят к объектам с распределенными параметрами. Процесс нагрева заготовок описывается нелинейным уравнением теплопроводности (1.71) при граничных условиях 0-74). В общем случае управляющими воздействиями являются пространственно распределенные внутренние источники теплоты гю х, t), входящие в уравнение (1.71). При заданных электро- и теплофизических свойствах материала заготовки распределение и мощность внутренних источников теплоты определяются многими факторами, в том числе конструктивными параметрами индукционного нагревателя, электрической схемой его включения, напряжением на индукторе при заданном числе его витков, частотой тока. Отсюда видна тесная связь задачи управления индукционными нагревателями с задачей их конструирования и проектирования. Более того, конструирование технического устройства можно рассматривать как определенный этап в решении общей задачи управления технологическим процессом с целью достижения его макси- [c.230]

Теория скин-эффекта в ее современном состоянии не молщт дать объяснения указанному выше явлению поверхностного упрочнения стали при ее индукционном нагреве. [c.200]

Теория и расчет устройств индукционного нагрева.—, / Н50 Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988.— 280 с. ил. [c.2]

Немков В. С. Расчет динамических характеристик электромагнитных систем для индукционного нагрева Сб. статей Теория информационных систем и систем управления с распределенными параметрами . М..-Наука. 1978. С. 48—53. [c.272]

Некоторые исследователи считали, что превращение перлита в аустенит происходит полностью сразу же по достижении критической точки Ошибочность таких взглядов проистекала из неточного анализа температурных кривых при индукционном нагреве, в условиях которого jipH температуре магнитного превращения (768° — точка Кюри) всегда образуется площадка. Применение термического анализа при пропускании тока, а также метода фиксации структуры резкой закалкой и дилатометрического анализа позволило опровергнуть это положение опытным путем. Кроме того, Г. В. Курдюмов [143], А. П. Гуляев [35] и др. доказали несостоятельность подобных взглядов с точки зрения общей теории фазовых превращений. Подробный анализ данных различных экспериментальных методов исследования превращения перлита в аустенит в изотермических условиях и r,°u при непрерывном нагреве [c.82]

Пока нет сведений о промышленном применении индукционных печей с охватывающим индуктором (боковой нагрев) и монолитным металлическим гарнисажем. Однако они имеют известную перспективу внедрения, что делает целесообразным рассмотрение теории тепловых процессов в них, и в перву.ю очередь условий существования гар-нисажа. Это тем более желательно, что упомянутая теория может быть использована при анализе теплового поля в ИПХТ-М и в гарнисажных печах с другими видами нагрева. [c.100]

Из вариантов индукционных гарнисажных печей с боковым нагревом (ИГП) наиболее проработана теория печей с отводом тепла от гар-нисажа за счет излучения с его наружной боковой поверхности на окружающий ее водоохлаждаемый индуктор [7]. В [7] раесматривается одномерная цилиндрическая модель (горцы загрузки заэкранированы) без ферромагнетиков. Движение расплава не учитьшается, а физические параметры загрузки принимаются одинаковыми для твердой и жидкой ее частей. Исключением является анализ кинетики процесса, в котором учитывается зависимость произведения Худ от температуры в остальных выкладках X и уд принимаются постоянными. [c.106]

Слитки весом 100 г, предварительно выплавленные в индукционной печи, просверливают по центру, и в это отверстие вставляют смотровую трубу. Установка медленно нагревается и дегазируется диффузионным насосом, соединенным с механическим насосом. Это предотвращает загрязнение спл1ава газами, выделяемыми горячими огнеупорными материалами. При температурах около 1000° в установку впускают очищенный водород или аргон, чтобы предупредить сильное испарение металла. На определенном расстоянии от призмы помещают телескоп оптического пирометра пирометр устанавливают так, чтобы раскаленная нить была видна поперек изображения отверстия в перегородке смотровой трубы. Температуру измеряют, сопоставляя интенсивность излучения абсолютно черного тела с известной интенсивностью измерения нити накаливания, о которой судят по величине тока, проходящего через нить. Теория и работа оптического пирометра с исчезающей нитью накаливания рассматривались выше. [c.181]

В индукционных печах источником тепла являются токи, возникающие вследствие электромагнитной индукции в самом нагреваемом металле, помещаемом в поле соленоида (индуктора). Последний питается током промышленной или высокой частоты. Ток высокой частоты подводится от специального генератора (машинного или лампового). Эти установки используют как плавильные для изготовления различных сплайов в частности, легированных сталей), а также для нагрева стали под закалку. Теория и процесс работы высокочастотных установок разработаны впервые (в 1924 г.) В. П. Вологдиным. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...