Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ИНДУКЦИОННАЯ ТИГЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ_МЕТ_допол.doc
Скачиваний:
400
Добавлен:
22.02.2015
Размер:
3.83 Mб
Скачать

2.4.2. Печи с магнитопроводом

и электромагнитным экраном

Напряженность магнитного поля с внешней стороны магнитопровода или экрана ничтожно мала. Это позволяет изготовлять корпуса печей с магнитопроводом и экраном из углеродистой стали; размеры их могут быть существенно уменьшены.

Печь с магнитопроводом. Примерная конструкция печи приве­дена на рис. 2.18. Пакеты трансформаторной стали, образующие внешний магнитопровод, прижимаются через изолирующие про­кладки к индуктору с помощью нажимных болтов, создавая жесткую конструкцию.

Расчет магнитопровода вы­полняется в следующем по­рядке [7].

Магнитный поток индук­тора (в веберах),

, (2.6)

где U - напряжение на ин­дукторе, В;

- число витков индуктора.

Поток, замыкающийся че­рез магнитопровод, равен

, (2.7)

где - коэффициент, зависящий от соотношения геометрических размеров магнитопровода индуктора (рис. 2.18).

Площадь сечения стали магнитопровода

, м2. (2.8)

Рис. 2.18. Индукционная тигельная печь

с магнитопроводом:

1 – пакеты трансформаторной стали, образующие внешний магнитопровод;

2 – изолирующие прокладки;

3 – индуктор; 4 – нажимные болты.

- высота пакета магнитопровода, м;

- высота индуктора, м;

- внутренний диаметр магнитопровода, м;

- внутренний диаметр индуктора, м

Индукцией В для холоднокатаных сталей задаются в пределах 0,9 - 1,4 Тл при частоте 50 Гц и толщине листа 0,35 мм и 0,5 - 1,0 Тл при повышенных частотах и толщине листа 0,2 мм.

Число пакетов магнитопровода выбирают, исходя из разме­ров и конструкции печи.

Площадь сечения стали одного пакета

. (2.9)

Площадь полного сечения одного пакета

, (2.10)

где - коэффициент заполнения пакета сталью, учитывающий межлистовую изоляцию.

Потери в пакете магнитопровода

, Вт, (2.11)

где - высота пакета магнитопровода, м; принимается несколько большей высоты индуктора;

кг/м2 - плотность трансфор­маторной стали;

- удельные потери в стали, Вт/кг; зависят от частоты, индукции, толщины листа и сорта стали, приводятся в электротехнических справочниках.

Потери на единицу боковой по­верхности пакета

, (2.12)

где и- ширина и толщина пакета, принимаются конструктивно;.

При естественном воздушном охлаждении пакетов значение не должно превышать750 Вт/м2 во избежание перегрева магнитопровода по сравнению с окружающей средой, большего . Если это условие не удовлетворяется, необходимо развить теплоотдающую поверхность, разбив магнитопровод на большее число пакетов, или снизить индукцию, увеличив сечение стали.

Суммарная мощность потерь в магнитопроводе обычно не превышает 1,5 – 2 % потерь в индукторе. Масса магнитопровода довольно велика; у малых печей она может даже превышать массу садки.

Печь с электромагнитным экраном изображена на рис. 2.19

Печь имеет замкнутый экран (кожух) из металла с низким удель­ным сопротивлением, расположенный между индуктором и кор­пусом. Материалом экрана служит медь, а при больших разме­рах - менее дефицитный алюминий.

Толщина экрана должна быть больше, чем полторы глубины проникновения тока в материал. При меньшей толщине напряженность магнитного поля за экраном уменьшится недостаточно.

Применение электромагнитных экранов целесообразно лишь при частотах тока выше 50 Гц, так как на частоте 50 Гц толщина, масса и стоимость экрана оказываются чрезмерными.

Рис. 2.19. Индукционная тигельная печь с электромагнитным экраном:

1 - замкнутый экран (кожух);

2 - индуктор; 3 - корпус