Na čem je založen indukční ohřev?

Vysokofrekvenční ohřev (ohřev vysokofrekvenčními proudy) znamená ohřev při bezkontaktním přenosu energie do ohřívaného tělesa pomocí elektromagnetického pole. Podle toho, která složka elektromagnetického pole hraje hlavní roli, se rozlišuje ohřev v magnetickém poli (indukční ohřev) a elektrické pole (dielektrický nebo „kapacitní“ ohřev). Vysokofrekvenční topné systémy mají řadu funkcí:

1. vytápění lze provádět pouze pomocí střídavého proudu;
2. pojem „vysoká“ nebo „nízká“ frekvence je relativní a je určena poměrem velikostí těles a délkou elektromagnetické vlny v jejich materiálu;
3. systémy mají vždy jalový výkon (indukční nebo kapacitní) a jeho hodnota je obvykle mnohem větší než aktivní;
4. systémy jsou objekty s distribuovanými parametry, což v nich komplikuje měření a výpočty.

Pro indukční ohřev se používají frekvence od 50 Hz do 5 MHz, pro dielektrický ohřev – od stovek kilohertzů do tisíců megahertzů.

Indukční ohřev se úspěšně používá pro následující technologické procesy:

1. tavení kovů v otevřených a vakuových indukčních pecích;
2. indukční ohřev obrobků pro lisování, válcování, ohýbání a další způsoby plastické deformace;
3. povrchové indukční kalení;
4. indukční ohřev pro tepelné zpracování (žíhání, popouštění, rekrystalizace, normalizace, kalení) dlouhých výrobků, trubek, pásů;
5. svařování trubek, profilů a kabelových plášťů;
6. vysokofrekvenční pájení a navařování nástrojů pro obrábění (frézy, frézy, protahovače atd.) a důlních nástrojů (dláta, frézy), izolátorů a vývodů kondenzátorů, všech druhů trubkových spojů a dalších výrobků, které je obtížné vyrobit jako integrální součást struktury;
7. indukční ohřev za účelem sušení nebo tavení laku, polyetylenu a jiných antikorozních, tepelně ochranných a elektroizolačních povlaků pásků, trubek a profilů;
8. indukční ohřev těžkoobrobitelných materiálů před mechanickým řezáním (desky, ingoty z titanu a dalších speciálních slitin);
9. bezkelímkové zónové tavení a čištění polovodičových materiálů – křemík, germanium aj.;
10. epitaxní růst filmů čistých kovů a polovodičů;
11. tavení kovů v suspenzi;
12. ohřev procesních zařízení (potrubí, chemické reaktory, extrudéry, formy atd.);
13. indukční ohřev plynů (vzduch, kyslík, argon, xenon atd.) k provádění chemických reakcí a provádění různých vysokoteplotních technologických procesů.

Dielektrické vytápění se používá pro různé technologie, z nichž hlavní jsou:

1. sušení dřeva, příze, sypkých materiálů jako jsou fosfory atd.;
2. lepení dřevěných výrobků (okenní rámy, dveře, panely, nábytek, hudební nástroje); polymerní a kombinované materiály;
3. svařování výrobků vyrobených z polyvinylchloridu a jiných plastů, jakož i syntetických vláken a fólií;
4. ohřev lisovacích prášků před lisováním;
5. zahřívání k urychlení polymerace při výrobě produktů ze skleněných vláken a termosetových plastů;
6. lisování výrobků z pěnového polystyrenu při výrobě tepelných izolací chladniček, obalových nádob, tepelně izolačních desek, modelů pro přesné lití apod.;
7. sušení slévárenských jader;
8. rozmrazování a ohřívání potravinářských výrobků.

Celkový a jednotkový výkon dielektrických topných zařízení používaných v průmyslu je výrazně menší než indukčních a jejich konstrukce je do značné míry určena vlastnostmi technologického procesu. Návrh takových instalací spočívá buď ve výběru stávajících instalací včetně zdroje energie a technologického zařízení, nebo na individuálním návrhu speciální instalace se současným vývojem technologického procesu.

Existuje mnoho dalších velmi účinných aplikací vysokofrekvenčních proudů v průmyslové výrobě. Oblasti a rozsah jejich využití se neustále rozšiřují.

2. Povrchový efekt, hloubka průniku proudu

Indukční ohřev je prováděn vířivými proudy indukovanými ve vytápěném objektu. Indukcí lze tedy ohřívat pouze elektricky vodivé materiály. Vířivé proudy vznikají ve vodiči, pokud je umístěn ve střídavém magnetickém poli. Tyto proudy se v zahřátém tělese vždy uzavírají a proudí v rovině kolmé na intenzitu magnetického pole. Magnetické pole vytváří induktor, když jím prochází střídavý proud.

Používá se velké množství různých konstrukcí a tvarů induktorů: Ve většině případů jsou však induktory jednootáčkové nebo víceotáčkové cívky vyrobené z měděné trubky. Když induktor vybudí magnetické pole nasměrované podél osy součásti, říká se, že indukční ohřev probíhá v podélném magnetickém poli. Pokud je směr pole kolmý k ose ohřívaného dílu, říká se, že indukční ohřev probíhá v příčném magnetickém poli. Hustota vířivých proudů indukovaných ve vodiči napříč průřezem vodiče není stejná, klesá od povrchu ke středu. Tento jev se nazývá povrchový efekt. Povrchový efekt je pozorován u jakéhokoli tvaru vodiče.

Obr. 1. Projev povrchového efektu ve válci při různých frekvencích

Na Obr. Obrázek 1 ukazuje rozložení proudu a výkonu po vrstvách o stejné tloušťce ve válcovém vodiči z nemagnetické oceli o průměru 50 mm, umístěném ve střídavém magnetickém poli o frekvenci 500 a 10 XNUMX Hz. Předpokládá se, že proud v induktoru je stejný na obou frekvencích.

V souladu s aktuálním rozložením se největší výkon uvolní v povrchové vrstvě. V našem případě se totiž při frekvenci 10 000 Hz uvolnilo v první vrstvě 75 % celkového výkonu přeneseného na vodič. Povrchový efekt je vyjádřen, ostatní věci jsou stejné, ostřeji tam, kde je frekvence vyšší.

Amplituda proudové hustoty v masivním homogenním tělese plynule exponenciálně klesá e -x / Δ. Ve vzdálenosti Δ od povrchu klesá o e ≈ 2,718 krát (základ přirozeného logaritmu).

Hodnota Δ, nazývaná hloubka průniku proudu do daného materiálu, hraje v teorii indukčního ohřevu velmi důležitou roli. Slouží jako jedinečná měrná jednotka, která určuje lineární rozměry ohřívaných těles a induktoru a je široce používána v elektrických a tepelných výpočtech. Pokud je minimální lineární velikost průřezu tělesa, ve kterém protékají vířivé proudy, mnohem větší než Δ (osmkrát nebo více), pak je frekvence vysoká (nebo je těleso masivní), ale pokud je menší než Δ, pak je frekvence nízká (nebo je tělo „průhledné“ pro elektromagnetické pole dané frekvence).

V masivním tělese je téměř veškerá energie (86,5 %) uvolněna ve vrstvě o tloušťce Δ a výkon přenesený do tělesa lze přesně zjistit, pokud předpokládáme, že veškerý indukovaný proud je rovnoměrně rozložen ve vrstvě Δ. To umožňuje zjistit odpor těles s efektem světlého povrchu pomocí vzorců pro stejnosměrný proud. V obecném případě Δ ztrácí svou fyzikální interpretaci a je to vypočítaná hodnota, která charakterizuje délku elektromagnetické vlny v materiálu (λ = 2lΔ) a závisí pouze na jejích vlastnostech a aktuální frekvenci:

kde ρ je elektrický odpor materiálu vodiče, Ohm∙cm; μ—relativní magnetická permeabilita; f – aktuální frekvence, Hz.

U feromagnetických materiálů se rozlišuje hloubka průniku do studeného kovu Δ_x (až do teploty Curieho bodu) a do horkého kovu – Δ_г nebo A₂. Hodnoty hloubky průniku Δ pro různé materiály a frekvence jsou uvedeny v tabulce. 1.

Tabulka 1. Aktuální hodnoty hloubky průniku (cm)

3. Tvary a velikosti vodičů

Z Obr. 1 ukazuje, že při frekvenci 500 Hz je výkon uvolněný ve válci menší než při 10000 500 Hz. To ukazuje na nízkou účinnost induktoru a při XNUMX Hz, která je vždy pozorována se slabě vyjádřeným povrchovým efektem, bude účinnost vyšší, pokud se průměr válce zvětší. Pro srovnávací posouzení výsledků indukčního ohřevu a výhodnosti řešení rovnic elektromagnetického pole pro každý tvar vodiče je zaveden bezrozměrný parametr m – indikátor stupně povrchového efektu. Z různých tvarů vodičů jsou obvykle tři nejběžnější:

plný válec s poloměrem R₂

obdélníková deska o tloušťce h₂

dutý válec s tloušťkou stěny τ₂ (trubka)

Charakteristiky ohřevu, například rozložení proudové hustoty, budou stejné pro tělesa stejného tvaru (podobná tělesa), pokud jsou jejich míry povrchového účinku stejné. Například frekvence 50 Hz při ohřevu válce o poloměru 280 mm je podobná frekvenci 2500 Hz při ohřevu válců o poloměru 40 mm ze stejného materiálu, protože v obou případech je indikátor t stejný. . Rozsah povrchového efektu tedy určuje relativní frekvenci nebo relativní velikost těla.

4. Magnetická permeabilita

Relativní magnetická permeabilita většiny materiálů se blíží jednotě, u paramagnetických materiálů ji jen mírně překračuje nebo u diamagnetických materiálů nedosahuje. Patří sem všechny plyny, většina nevodivých materiálů a kovů – měď, hliník, titan, grafit, austenitické oceli atd.

Látky, jejichž relativní magnetická permeabilita výrazně převyšuje jednotu, se nazývají feromagnetika. Patří mezi ně železo, kobalt, nikl a slitiny na jejich bázi, včetně většiny ocelí a litin. Feromagnetické materiály se vyznačují závislostí μ na síle magnetického pole, teplotě a řadě dalších faktorů, jako je charakter tepelného zpracování, předmagnetizace atd.

S rostoucí teplotou může μ mírně klesat (v silných polích) nebo stoupat (ve slabých polích) a poté při určité teplotě, nazývané Curieův bod, prudce klesá k jednotě. Pro oceli je Curieův bod 740-780 °C, pro nikl – 360 °C, kobalt – 1140 °C.

Obr. 2. Průměrné magnetické vlastnosti oceli:
1 – magnetizační křivka B = f (H); 2, 3, 4 – závislost H 2 na H (hodnoty H z je nutné pro každou z těchto křivek vynásobit 10 5 ; 10 6 ; 10 7)

Závislost μ na H je složitá a nejednoznačná. Existuje více typů magnetické permeability (průměrná, dynamická atd.), při výpočtu induktorů se však obvykle používá μ, stanovené z hlavní magnetizační křivky pro efektivní hodnotu intenzity magnetického pole. S rostoucí H propustnost rychle roste, dosahuje maxima při určité intenzitě H, nazývané kritická, a pak klesá, přičemž má tendenci k jednotě v limitu. Ve slabých a středních polích se μ různých feromagnetik výrazně liší (desítkykrát), ale v silných polích (H >> H_cr), charakteristické pro indukční ohřev, se magnetizační křivky liší jen málo. Průměrná magnetizační křivka pro uhlíkové oceli a závislost H 2 √μ jsou na Obr. 2. Umožní nám dát do vztahu sílu pole a μ se specifickým výkonem absorbovaným feromagnetem ve střídavém magnetickém poli. V tomto případě intenzita pole od povrchu do hloubky středu klesá a μ se zvyšuje. Pokud je povrchový efekt silně vyjádřen, proudová hustota ve feromagnetiku se mění téměř přímočaře a měrný výkon je roven

kde N_e — efektivní hodnota intenzity magnetického pole na povrchu média, A/cm; μ_е — relativní magnetická permeabilita na povrchu, ; ρ—odpor, Ohm∙cm; Δ_е — aktuální hloubka průniku při μ= μ_е(Tabulka 2).

Odtud , kde ρ měřeno v kW/cm2. Znát ρ , shledáváme a pak podél křivky na obr. 2 – N_е a μ_e. Na logaritmickém měřítku jsou závislosti μ_е = f (H_е), μ_е ==f(ρ) a Δ_е = f ( f, ρ) jsou blízké rovným liniím a jejich použití je pohodlnější (obr. 3).

Obr. 3. Závislost magnetické permeability oceli μ a hloubky průniku proudu Δ na měrném výkonu ρо při různých proudových frekvencích f (μ – plné čáry zleva dolů doprava; Δ – plné čáry zleva shora doprava; Δ – přerušované čáry se stupnicí vpravo μ = f (H) – přerušovaná čára;

Není-li povrchový efekt ve feromagnetiku jasně vyjádřen, je třeba věnovat zvláštní pozornost závislosti μ na ρ.

Je třeba poznamenat, že magnetická permeabilita austenitických ocelí, například oceli XI8H10T, se může lišit od jedné (μ = 1,5÷2,0) kvůli přítomnosti zbytkového feritu.

Tabulka 2. Hodnoty Δ, μ_е pro uhlíkovou ocel při ρ= 18-10 -6 Ohm∙Sm

5. Elektrický odpor

Je známo, že elektrický odpor kovů roste s rostoucí teplotou (obr. 4).

Obr. 4. Závislost elektrického odporu materiálů na teplotě

U feromagnetik dochází k největší změně při teplotě Curieho bodu. Následně se její růst zpomalí. Při teplotách nad 1000 °C se odolnost různých druhů oceli stává téměř stejnou. V tabulce V tabulce 3 je uveden odpor materiálů nejčastěji ohřívaných indukcí.

Tabulka 3. Kovový odpor

6. Tepelná kapacita

Hodnoty tepelné kapacity naleznete v tabulce. 3 a 4. S rostoucí teplotou se zvyšuje tepelná kapacita. Tepelná kapacita většiny čistých kovů leží v rozmezí 5,8-6,2 kcal/g °C (g∙atom je hmotnost látky v gramech, rovná se atomové hmotnosti). Průměrná tepelná kapacita v teplotním rozsahu 50-1300°C je 0,16 cal/g∙°C pro téměř všechny jakosti oceli.

Tabulka 4. Hodnoty průměrné tepelné kapacity c (cal/g-°C) v rozsahu od 50°C do T pro různé oceli

7. Tepelná vodivost

S rostoucí teplotou tepelná vodivost čistých kovů obvykle klesá. Výjimkou je hliník a některé slitiny, například nerezová ocel X18N10T, jejíž tepelná vodivost roste s rostoucí teplotou. Tepelná vodivost všech jakostí oceli se blíží teplotám nad 800 °C. Její průměrná hodnota pro ocel (900 °C) je 0,065 cal/cm∙s∙°C. Hodnoty součinitele tepelné vodivosti pro některé kovy a slitiny jsou uvedeny v tabulce. 3.

8. Tepelná difuzivita

Tepelná difuzivita je vypočtená hodnota, která charakterizuje rychlost šíření teploty a závisí na tepelné kapacitě, tepelné vodivosti a měrné hmotnosti materiálu podle vzorce. Tepelná difuzivita má významný vliv na výsledky tepelných výpočtů. Proto se doporučuje volit jej s ohledem na teplotu ohřevu (tabulka 5).

Tabulka 5. Hodnoty koeficientu tepelné difuzivity a (cm 2 /s) pro různé oceli

Zdroj: „Návrh a provoz vysokofrekvenčních instalací“ Shamov A. N., Bodazhkov V. A.

Článek 1 Publikováno v časopise „Industry“ č. 3 (85) / 2014

Použití indukčního ohřevu
záleží jen na vaší fantazii. Často tváří v tvář skutečnosti, že moderní podniky řídí ekonomové a manažeři podle vzdělání, jsem si stanovil za cíl jednoduchými slovy vyprávět o využití indukčního ohřevu v průmyslu. Za sedm let práce s indukčním průmyslovým zařízením jsem nashromáždil velké množství informací o indukčním ohřevu. Doufám, že to bude užitečné jak pro manažery, tak pro technické specialisty.

Fyzika indukčního ohřevu

Abyste pochopili, co je indukční ohřev, budete muset trochu mluvit o fyzice tohoto procesu. Jakákoli indukční instalace je převodníkem průmyslového elektrického proudu na proud o vyšší frekvenci, přičemž hlavním rysem této konverze je, že indukční ohřev kovů se provádí pouze rezonanční frekvencí. Rezonanční parametry jsou dány především indukčností a kapacitou samotné instalace. K indukčním instalacím se však připojují indukční cívky, tzv. induktory různých konstrukcí, které mají různé indukčnosti. Navíc kovy během zahřívání mění své vlastnosti. Indukční instalace tedy musí neustále upravovat vlastní rezonanční frekvenci, aby pracovala s maximální účinností. Dříve se v průmyslu používaly elektronkové a strojní frekvenční měniče, které neuměly automaticky upravovat rezonanční generační frekvenci. Změnilo se to přepínáním kondenzátorových bank, což bylo krajně nepohodlné. Moderní indukční generátory jsou vybaveny klíčovými prvky na bázi tyristorů a tranzistorů. Tranzistorové generátory mohou měnit rezonanční frekvenci v poměrně širokém rozsahu, někdy i několikrát. To vám umožní připojit k nim induktory s různým počtem závitů. Tyristorové generátory dokážou upravit i rezonanční frekvenci v řádu desítek procent. Hlavním úkolem indukčního ohřívače je vytvářet vysokofrekvenční a vysoce výkonné elektrické proudy v induktoru. V závislosti na přidělených úkolech a počtu závitů induktoru může napětí na induktoru dosáhnout 1500 voltů a proudů několik stovek ampér při sériové rezonanci. Nebo 20-100 voltů při proudech do 12.000 XNUMX ampér při použití snižovacího transformátoru. Je zřejmé, že takové proudy způsobují silné zahřívání elektrických vodičů, tlumivek, polovodičových tranzistorů a diod, transformátorů a kondenzátorů samotné instalace. Proto je většina moderních indukčních jednotek chlazená vodou. V podstatě se jedná o dva systémy, které se vzájemně ovlivňují, elektrický na jedné straně a vodovodní potrubí na druhé straně. A porucha v provozu kteréhokoli z těchto systémů vede k selhání indukčního zařízení jako celku. Oprava indukčních jednotek není levná. Sestavy tranzistorů, takzvané moduly IGBT, stojí až 10 tisíc rublů a někdy několik z nich vyhoří. Vyhoření vinutí vysokofrekvenčních transformátorů vyžaduje opravy, které stojí desítky tisíc rublů. Mohu vám poradit: kupte si výkonné čerpadlo a dobrý chladicí systém pro vaši indukční instalaci a budete v budoucnu ušetřeni mnoha problémů. Poté, co generátor vybudí elektrický proud v induktoru, který v něm zase vytvoří magnetické pole vysoké intenzity, vyvstává úkol tuto energii maximálně převést na ohřívanou kovovou část. Je jasné, že čím blíže je část umístěna k závitům induktoru, tím větší množství energie do ní vstoupí. Kromě toho jsou nejlepší podmínky pro ohřev umístění součásti uvnitř induktoru. Magnetické pole induktoru budí sekundární vířivé proudy v jakémkoli kovu, nazývají se také Foucaultovy proudy, které zase intenzivně ohřívají povrch vodivé části. Hloubka tohoto ohřevu závisí na frekvenci generování a pohybuje se zpravidla od 0,1 mm do 10 mm. Kovy s feromagnetickými vlastnostmi, včetně železa a niklu, se ohřívají nejen díky Foucaultovým proudům, ale také díky magnetizačnímu převrácení feromagnetických domén. Jakmile je však dosaženo Curieho bodu, přibližně 760 stupňů Celsia, feromagnetická složka indukčního ohřevu zmizí a zůstane pouze ohřev způsobený Foucaultovými proudy. Navíc intenzita tohoto ohřevu roste s rostoucí teplotou, protože zvyšuje se ohmický odpor kovu. Při požadavku na indukční ohřev do hloubek větších než 10 mm, například objemový ohřev pro lisování za tepla, dochází k dalšímu ohřevu do kovu pouze v důsledku přenosu tepla. A tento proces je poměrně pomalý, například ohřát ocelový předvalek o průměru 40 mm při frekvenci 6 kHz s teplotním rozdílem 100 stupňů Celsia v celém objemu kovu bude trvat 58 sekund. Je-li potřeba ohřát větší počet obrobků, musí se současně ohřát odpovídající větší počet. Takové indukční zařízení se nazývá Induction Forge Heater, zkráceně IKH. Indukční ohřev je vždy mnohem účinnější a rychlejší než jiné druhy ohřevu díky tomu, že maximální teplota nevzniká na povrchu dílce, ale v hloubce průniku elektrického pole, v místě přechodu indukčního ohřevu. do vytápění pomocí přenosu tepla. A hloubka průniku elektrického pole závisí na generační frekvenci indukční instalace. A čím je nižší, tím hlouběji se tato hranice nachází a tím intenzivnější je zahřívání hlouběji do kovu. Na moderních středofrekvenčních tranzistorových indukčních instalacích s generační frekvencí 3-5 kHz (po průchodu Curieovým bodem) dosahuje hloubka pronikání horkého indukčního pole do kovu 10 mm. Návod k obsluze indukčního zařízení obvykle obsahuje asi tucet stran, ale abyste se naučili vyrábět dobré induktory, musíte prostudovat více než jednu knihu a získat praktické dovednosti. Obvykle několik let poté, co podnik zakoupí indukční instalaci, jeho specialisté vyrobí několik desítek induktorů různých konstrukcí, aby vyřešili různé problémy s indukčním ohřevem. Společnost Mosinductor, kterou vedu, nejen velkoryse sdílí literaturu o indukčních tématech se svými zákazníky, ale také vede jediné „Pokročilé kurzy pro vysokofrekvenční tepelné operátory“ v Ruské federaci. Jedním z hlavních témat těchto kurzů je výroba induktorů pro řešení specifických technologických problémů a koordinace jejich parametrů s různými indukčními instalacemi. Jak již bylo zmíněno, induktor dobře zahřívá součást, když je umístěn uvnitř induktoru. To se děje proto, že distribuce elektrického proudu po průřezu induktoru je nerovnoměrná. Vysokofrekvenční proudy v induktoru jsou vytlačovány magnetickým polem na povrch vodiče, proto jsou induktory vyrobeny z měděných trubek o tloušťce stěny 1-3 mm. V tomto případě musí být induktor chlazen vodou, protože proudy tisíců ampérů, které jí protékají, způsobují intenzivní ohřev. Rozložení proudu v induktoru je také ovlivněno proximity efektem a z něj odvozeným prstencovým efektem. Právě ony vedou ke koncentraci elektrického proudu na površích induktoru obrácených k sobě a uvnitř kruhového induktoru. Proto může být poměrně obtížné účinně ohřívat vnitřní otvory a roviny. Moderní magnetodielektrika, takzvaná „magnetická zrcadla“, však odvádějí vynikající práci při přemístění elektrického proudu v induktoru na požadovanou stranu. A umožňují řešit nejsložitější problémy indukčního ohřevu vysoce efektivně a při nízkých výkonech indukčních generátorů.

Moderní indukční instalace

V roce 2007 jsme navrhli vlastní klasifikaci moderních indukčních tranzistorových ohřívačů, která nahradila zastaralou sovětskou. Naše klasifikace nyní zapustila kořeny, používají ji desítky dodavatelů indukčních zařízení. Je to docela jednoduché: první 2-3 písmena označují frekvenční rozsah indukční instalace a následující čísla označují její výkon. Středofrekvenční – střední s frekvenčním rozsahem 5-20 kHz, Vysokofrekvenční – HF, s frekvencemi 30-100 kHz, Ultravysoké frekvence – mikrovlnné s frekvenčním rozsahem 100-450 kHz. Pokud je však obvykle vše v pořádku s frekvenčním rozsahem, měli byste při nákupu zkontrolovat spotřebu energie instalace. Jednou jsme zadali znalecký posudek k arbitráži na indukční instalaci, jejíž výkon a tím i náklady dodavatel při prodeji nafoukl 2,5krát. Je docela jednoduché zkontrolovat skutečnou spotřebu energie indukčního zařízení. Pomocí proudové kleště změřte vstupní proud jedné ze tří fází indukční instalace a vydělte tuto hodnotu jednou a půl. Získáte přibližnou spotřebu indukční jednotky. Účinnost tranzistorových jednotek je více než 95% a tyristorových jednotek je asi 92%; podle toho můžete vypočítat výstupní výkon převodníku. Neměli bychom však zapomínat, že v místě přechodu mezi induktorem a součástí se ztrácí minimálně 30 % výstupního výkonu. Většina je využita ve formě tepla vodou z induktoru a menší část je rozptýlena v prostoru ve formě elektromagnetického záření. Moderní tranzistorové HDTV instalace mají mnoho výhod. Malé rozměry a hmotnost umožňují jejich umístění vedle zařízení následného technologického cyklu. Šetří energii, jsou moderním energeticky úsporným zařízením. Mají zanedbatelný klidový výkon a nevyžadují zahřívání, mohou pracovat nepřetržitě a dokonce nepřetržitě. Obrobky se rychle ohřívají zevnitř. Umožňují automatizaci a robotizaci operací kalení a popouštění složitých dílů pro automobilový a obráběcí průmysl. Při pájení vytvářejí nejpevnější ze všech typů pájených spojů, díky vibracím při frekvenci tavidla a vytváření pájky. Nahrazují elektrické a plynové pece a poskytují vysokou ergonomii pracoviště a pohodlné pracovní podmínky. Při dodržení minimálních požadavků na ochranu práce jsou pro personál bezpečné. Nízká cena vám umožní zaplatit za vaše indukční zařízení za pouhých šest měsíců. Při včasné údržbě mají životnost více než 10 let. Lze je snadno naučit ovládat, dovednosti lze získat za pouhých 10 minut.

Obecná bezpečnostní opatření

Opravy indukčních jednotek mohou provádět pouze specializovaná servisní střediska a jejich specialisté v místech instalace zařízení. Proto se při nákupu zařízení zeptejte, zda má dodavatel takové servisní středisko. Připojení indukčních instalací k průmyslové proudové síti provádějí elektrikáři s příslušnou toleranční skupinou. Lidé s implantovaným kardiostimulátorem nesmí pracovat na indukčních jednotkách. Nepřibližujte se k indukčním cívkám vysoce výkonných kovářských ohřívačů s kovovými předměty v kapsách, mohou se zahřát a způsobit popáleniny. Elektromagnetická pole vyzařovaná výkonnými induktory mohou být zdrojem elektrického rušení v sousedních kovových konstrukcích. Aby se zabránilo úrazu elektrickým proudem, musí být všechny rámy, dopravníky a stojany řádně uzemněny. Silné elektromagnetické pole je jedním z faktorů, které předurčují člověka k rakovině. Pokud je to možné, zkraťte čas, který strávíte v těsné blízkosti zdroje elektromagnetického pole. Takovým zdrojem jsou především indukční cívky výkonných tavicích pecí a indukčních ohřívačů kováren. Síla elektromagnetického pole přímo souvisí s frekvencí záření a jeho výkonem. Čím vyšší je výkon a frekvence, tím je záření nebezpečnější. Termistům a tavičům pracujícím na vysokofrekvenčních instalacích radím, aby občas změnili profesi.

Včasné čištění dílenského prachu

Moderní indukční jednotky jsou chlazeny nejen vodou. Některé elektronické součástky jsou chlazeny pomocí proudění vzduchu vytvářeného ventilátorem – chladičem. Vzduch v dílně obvykle obsahuje hodně prachu. Právě ten je nasáván ventilátorem do zařízení a usazuje se na stěnách, na silnoproudé a slaboproudé elektronice. Průmyslový prach je elektricky vodivý, zejména při vysokých frekvencích. Pokud nebudete indukční jednotku a vysokofrekvenční transformátor pravidelně čistit od prachu každé 3-4 měsíce, můžete po 2-3 letech provozu zaručit elektrický výpadek způsobený prachem. Elektrický průraz začíná prachem na vysokonapěťové části zařízení, okamžitě dochází k ionizaci vzduchu a stává se elektricky vodivým. Zařízení produkuje kouli vysokoteplotního plazmatu, spalující nejen elektroniku, ale také měděné přípojnice o tloušťce prstu. Pouzdro je spálené, kondenzátory explodují. Po takové poruše jsou nutné opravy za cenu odpovídající polovině nákladů samotného zařízení. Pravidelné čištění prachu je jediný způsob, jak udržet dlouhodobý výkon indukčního zařízení. Odstranění prachu není vůbec náročná operace. Prach je třeba odstranit měkkým kartáčem vysavače a na těžko dostupných místech, například z vinutí vf transformátoru, ofouknutím suchým stlačeným vzduchem. Nejlepší je zcela zbavit se prachu hromadícího se uvnitř indukční jednotky pomocí speciální konstrukce chladicího systému. Výkonné jednotky vyrobené podle evropských norem mají prachotěsné skříně a vestavěné systémy vodního chlazení vnitřního vzduchu. Skládají se z chladiče, který cirkuluje vodu ze systému vodního chlazení jednotky, a ventilátoru, který cirkuluje ochlazený vzduch přes chladič a prostor skříně elektroniky. Naproti velmi horkým kondenzátorům jsou instalovány další ventilátory – chladiče. Závěr si samozřejmě každý udělá sám. Někteří budou preferovat levné indukční zařízení a budou je pravidelně udržovat. A někdo si koupí spolehlivé a drahé vybavení. Dodatečné náklady budou bohatě splaceny mnohaletým provozem bez zbytečných oprav a dalších nákladů na údržbu. Kontaktujte společnost Mosinductor, máme vybavení pro každý vkus a rozpočet. V dalším článku vám řeknu o vlastnostech použití indukčních jednotek různých frekvenčních rozsahů a chladicích systémů pro indukční zařízení.

Autor článku je ředitelem společnosti Mosinductor
(C) 2014 Kučerov Vjačeslav Vasilievič
Autorská práva vyhrazena.
Trestní stíhání zaručeno
za zveřejnění článku na jakékoli webové stránce
kromě www.mosinductor.ru

Oznámení o sérii článků „Indukční ohřev v průmyslu“

Budou probírána tato témata: fyzikální podstata indukčního ohřevu kovů, bezpečnostní opatření a údržba indukčních zařízení, typy indukčních instalací a vlastnosti jejich použití, indukční cívky – induktory, magnetodielektrika – koncentrátory magnetického pole, chladicí systémy pro indukční instalace . Kalící stroje a automatické kalící linky pro hromadné tepelné zpracování dílů v automobilovém průmyslu. Povíme si o způsobech, jak využít indukční ohřev k řešení mnoha technologických problémů moderní výroby. V oboru tepelného zpracování, normalizace svarů, pájení, objemový ohřev pro ražení za tepla, tavení, tažení taveniny, tepelné tuhnutí, válcování za tepla, ohýbání, svařování kovů a plastů, výroba podélně svařovaných trubek a ohybů, růst krystalů, ohřev směsí plynů, tavení vzorků pro rentgenovou analýzu, nahřívání trubek a kabelů před aplikací izolace, pálení getrů ve vakuových lampách, pálení kovových tavidel, zapalování samospékavých směsí, oddělování kovu od pryže a mnoho dalšího.