Induksion pechlar. Induksion kanalli pechlar Reja

Induksion pechlar. Induksion kanalli pechlar

Reja:

1. 
   Induksion qizdirish qurilmalari.
   
2. 
   Lampali generatorni prinsipial elektr sxemasi.
   
3. 
   Termik ishlovdagi qizdirish induktorlari
   
   
   
   

Induksion qizdirish qurilmalari. Ish prinsipi bo‘yicha to‘g‘ridanto‘g‘ri bevosita qizdirish qurilmalarga qaraydi. Bu yerda elektr energiyasi magnit maydon energiyasiga aylantiriladi, keyin esa qizdiriladigan jismga uzatiladi va unda issiqlik sifatida ajraydi. Energiyani qizdiriluvchi obʼektga uzatish uchun kontaktlanuvchi jihozlarni keragi yo‘q. Bu qizdiruvchilarni konstruksiyasini soddalashtiradi, qurilmani kompaktligini oshiradi va texnologik jaraѐnni avtomatlashtirishga imkon beradi. Odatda, in-duksion qizdirishda unumdorlik oshadi, buyumlarni sifati yaxshilanadi va ishlab chiqarishni sanitariya gigiyena sharoitlari yaxshilanadi. O‘zgaruvchan magnit oqim qizdirilaѐtgan metallda EYUK hosil qiladi.

E  4,44wfF₀10^-8, (34)
bu yerda w-induktorni o‘ramlarini soni; f-induktor tokini chastotasi; F₀induktorni magnit oqimi, Vb.
EYUK uyurma tok I-ni hosil qiladi, tok esa materi-alni qizdiradi.
Metallda issiqlikka aylanaѐtgan quvvat:
R  I²R_m , (35)
bu yerda R_m-metall qarshiligi, Om.
Ikki tenglamani solishtirsak, ko‘ramizki, materialda ajralaѐtgan quvvat tok chastotasi va magnit oqimga bog‘liq.
O‘zgaruvchan tok manbaasiga ulangan induktorda o‘zgaruvchan magnit maydon hosil qilinadi. Siqib chiqarish effekti tufayli tok zichligi qizdirilaѐtgan jins kesimida bir xil emas: sirt qatlamda kattaroq, ichida kichikroq. Tokni qizdirilayatgan detalni qalinligiga singish darajasi
(demak, elektromagnit to‘lqinni) singish chuqurligi bilan xarakterlanadi

  2/_a  503 /_{r f} , (36)

bu yerda -materialni solishtirma qarshiligi, Omm; _a  ₀_r-magnit singdiruvchanlik; _o  0,410^-6 Gnm-magnit doimiysi; _r-metallning nisbiy magnit sing-diruvchanligi;   -burchak chastotasi.
Metallni sirtidan  masofada elektromagnit ener-giyani 86,5% ajraydi. Amalda esa energiyani hammasi  qalinlikdagi qatlamda ajraydi deb hisoblanadi.
Energiya manbaasi quvvatini, qizdirish chastotasi va vaqtini o‘zgartirib, kerakli haroratgacha detalni hammasini ѐki maʼlum qalinlikdagi qatlamni qizdi-rish mumkin. qizdirish chastotasi qurilmani konst-ruksiyasini belgilaydi. Induksion qurilmalar konstruksiyasiga qarab sanoat, o‘rta va yuqori chastotalilarga bo‘linadi.
Sanoat chastotasidagi qurilmalar detallarni prokatkada, shakl berishda, shtamplashda, presslashda, qalaylash uchun, detallarni har xil maqsadlar bilan qizdirish uchun va hokazolar uchun qo‘llaniladi. Bu qurilmalarda tokni chastotasi elektromagnit energiyani qizdirilaѐtgan qatlamga maksimal singdirish shartidan topiladi. Po‘lat silindrsimon zagotovka uchun:
f  310⁶d², (37)
d-zagotovkani diametri, mm.
Po‘lat zagotovkalarni diametri 150 mm-dan kam bo‘l-maganda sanoat chastotasi 50 Gs-ni ishlatish mumkin. Bu xolda qurilmada chastota o‘zgartirgichi bo‘lmaydi. Faqat almashtiriluvchi induktorlarga ega induksion isitgich kerak xolos.
Mustahkamlovchi qurilmalarni tokini chastotasi mustahkamlash kerak bo‘lgan qalinlikni chuqurligiga qarab tanlanadi. O‘rta uglerodli po‘latdan yasalgan de-tallarda _m (mm) qalinlikda mustahkamlanadigan qat-lam olish uchun optimal chastota (Gs) quyidagi empirik formulalardan topilishi mumkin: f  (3  5)10⁴²_m; murakkab shaklli detallar uchun f  510⁵²_m.
Vazifasi bo‘yicha induksion qurilmalar erituvchi pechlar, mikserlar va qizdiruvchi qurilmalarga bo‘linadi. Induksion pechlar qora va rangli metallar va aralashmalarni eritishga xizmat qiladi. Mikserlar - metallni quyish haroratigacha isitish va kerakli haroratni tarkibni tekislash maqsadida ushlab turish uchun ishlatiladi. qizdiruvchi induksion qurilmalar detallarni issiq xolatda ishlov berish haroratigacha ѐki metallni qizdirib deformatsiyalash, yaʼni metallni erish haroratidan kamroq haroratgacha qizdiradi.
Kichik va o‘rta quvvatli induksion qurilmalar odatda kuchlanishi 380 V manbaadan energiya oladilar. Tarmoqqa to‘g‘ri ulanish imkoniyati yo‘qligida va is-teʼmol qilinayatgan quvvatni rostlash zarurligida pog‘onalari qayta ulanadigan elektropechli transformatorlar yeki tiristorli o‘zgartirgichlar ishlatiladi.
Sanoat chastotadagi induksion pechlar (kanalli, katta tigelli) sifatli po‘latlar va rangli metallar olish uchun keng ishlatiladi. O‘zaksiz induksion tigelli pechni tuzilishi rasm 50, a-da ko‘rsatilgan.
P echni ish prinsipi erigan metall 2 tomonidan elektromagnit energiyani yutishga asoslangan, tigel 3 induktor 1 hosil qiladigan o‘zgaruvchan magnit maydonga qo‘yilgan. Pechlarni induktorlari suv bilan sovutiladigan mis trubkadan ѐki havo bilan sovutiladigan mis simdan tayerlanadi. Magnit oqim havo oraliq, kojuxni metall konstruksiyalari va metall yuklama (shixta) orqali o‘tadi. Shixtada Rasm 50. O‘zaksiz induksion tigel pechi. indutsirlangan tok metallni qizdirib eritadi. Sirt effekt tufayli shixtani tashqi qatlamlari eng intensiv qiziydilar. Shixtadagi toklar induktor toki bilan o‘zaro taʼsirda bo‘lib, natijada elektrodinamik kuchlar hosil bo‘ladi. Bu kuchlarni yo‘nalishlari qarama-qarshidir. Natijada erigan metall chekkadan o‘rtaga o‘tadi va intensiv aralashadi va uning sirti ko‘pchiydi.
Sanoat chastotadagi induksion pechni ulanishini prinsipial sxemasi (rasm 50, b) transformator 4, kontaktor 5, drossel 6, kondensator batareyalari 7 va 7a, bir fazali pech 8, pechni engishtirish uchun ishlaydigan gidro- ѐki elektr yuritma mexanizmi 9, boshqaruv shkafi 10 va induktorni sovutish qurilmasi 11-dan iborat. Drossel va batareya 7 tarmoqni 3 ta fazasini yukini balansirovkalash uchun xizmat qiladi.
Katta magnit tarqatish tufayli tigel pechlarni quvvat koeffitsiyenti juda past (0,05  0,25). Shuning uchun remktiv quvvatni kompensatsiyalash uchun hamma tigel pechlarga sig‘imi rostlanadigan kondensator batareyalari 7a o‘rnatiladi.
O‘rta chastotali qurilmalar detallarni toblash, zagotovkalarni bosim bilan ishlovdan oldin va zago-tovkani kichik qismlarini (masalan, trubani egish uchun) isitish, lak bo‘ѐq qoplamalarni quritish, metall listlarni payvandlash va boshqalar uchun ishlatiladi. Bu qurilmalar o‘rta (yuqori) chastota o‘zgartirgichi, generator va induktor orasidagi pasaytiruvchi trans-formator, induktorli induksion qizdiruvchi, kondensatorlar batareyasi, suv bilan sovitish tizimi, buyumlarni yuklash va tushirish mexanizmi, shchitlar, pultlar va boshqaruv shkaflaridan iborat bo‘ladi. O‘rta chastota manbasi sifatida oddiy qutblari yaqqol ko‘rinmaydigan sinxron mashinalar xizmat qiladi (500 Gs-gacha). Katta chastotalarda (10000 Gs) induktor turdagi generatorlar xizmat qiladi. Ularni ish chulg‘ami va uyg‘otish chulg‘ami statorda bo‘ladi. Tishli rotor aylanib, asosiy magnit oqimni pulslanishini hosil qiladi. Pulslanish esa ish chulg‘amida chastotasi f  ^zn (38) bo‘lgan EYUK-ni hosil qiladi, bunda z-rotorni tishlarining soni; naylanish chastotasi, min^-1.
Tiristorli o‘zgartirgich yuqori FIK-ga ega, kuchlanish va chastotani tekis rostlashga imkon beradi, shuning uchun chastotasi yuqoriroq induksion quril-malarda keng qo‘llaniladi. Rasm 51-da tiristorli chastota o‘zgartirgichga ega induksion qurilmani prinsipial sxemasi keltirilgan. SCHI va TPCH turdagi
Chastotani tiristorli o‘zgartirgichiga ega induksion qurilmani prinsipial elektr sxemasi.
tiristorli ulash jixozi 2-ga ega tiristorli o‘zgartirgichlar ishlab chiqiladi. To‘g‘rilash bloki 1-dan keyin to‘g‘rilangan tok tekislovchi reaktor 3-da te-kislanadi. Invertor 4 o‘zgarmas tok energiyasini ke-rakli chastotadagi o‘zgaruvchan tok energiyasiga aylantiradi. Bu xolda chiqish chastotasi yuklangan tebranuvchi kontur 5 chastotasi bilan belgilanadi. Kontur qiz-diruvchi induktor va parallel ulangan kondensatorlar batareyasidan iborat, batareya tiristorlarni kommutatsiyalash va quvvat koeffitsiyentini oshirish uchun xizmat qiladi.
Metallni ichki qatlamlarini qovushqoqligini saqlab, detalning sirt qatlamida maksimal quvvat ajratish zarurligida yuqori chastotali qurilmalar ishlatiladi (chastota 10 kGs-dan yuqori). Ularni qizdirish va eritish (kichik hajmdagi o‘zaksiz pechlar), trubalari payvandlash, kichik diametrdagi ko‘p sonli detallarni sirtini mustahkamlash, past haroratli plazma olish uchun va boshqa maqsadlarda ishlatiladi.
Yuqori chastotali qurilmalar maxsus, quvvati 600 kVt-gacha yetadigan lampali generatorlardan energiya oladi (rasm 52). Ularni asosiy elementlari: kuchlanishni 380 V-dan 7,5-10 kV-gacha ko‘taradigan uch fazali anod transformatori 1; o‘zgaruvchan tokni o‘z- garmas tokka aylantiradigan to‘g‘rilash bloki 2; o‘zgar-mas tok energiyasini yuqori chastotali o‘zgaruvchan tok.

Lampali generatorni prinsipial elektr sxemasi.

energiyasiga aylantiruvchi uch elektrodli lampalardan iborat generator bloki 3; kondensatorlar batareyasi S_k va qizdiruvchi induktor L_k-ga ega transformatordan iborat tebranish konturi 4. Generatorlarning sanoat namunalari odatda o‘z o‘zini uyg‘otish sxemasida yig‘iladi, sxemaga generatorni uyg‘otishga va uning ishini boshqarishga qarashli elementlar kiradi: teskari aloqa konturi; qizdirish kuchlanishini stabilizatori; drossellar L, ajratuvchi kondensatorlar S_a. qizdiruvchi induktor, qoidadek, past kuchlanishga (15-120 V) mo‘ljallanadi. Sovutish uchun qurilma lampalarni va induktorni suv bilan sovutish sistemasi bilan taʼminlanadi.
qizdiruvchi induksion qurilmalar detallarni sirtini mustahkamlash uchun tezda qizdirish kerak-ligida, toblab, qo‘yib yuborishda, mashinalar yig‘ishdagi qizdirib o‘tqazishda va boshqalarda eng ko‘p tarqalgan. Termik ishlov berish jaraѐni bunda gaz pechlarda, qarshilik pechlarida ѐki tuzli vannalarda qizdirishga nisbatan 10-lab marta tezlashadi. Bunda energiya maʼlum uzunlik va chuqurlikdagi qatlamda konsentratsiyalanadi, bu esa o‘zo‘zini qo‘yib yuborish xodisasini detallardagi ichki haroratli kuchlanishlarni olib tashlash uchun ishlatishga imkon beradi.
Termoishlovdagi qizdirish induktorlari. Termik ishlovdagi har xil induksion qizdirish induktorlarni eskizlari rasm 53-da ko‘rsatilgan.
Induktorlarni shakli detal sirtini shakliga bog‘liq. Ular o‘zakli ajraluvchi (FIK-ni yaxshilash uchun), ko‘p o‘rinli (bir necha detalni joylashtirish uchun) va hokazo bo‘lishi mumkin. Detallarni to‘g‘ri burchakli kesimdagi sirt osti toblash uchun induktor o‘ramlari detal shakliga moslab tayѐrlanadi, yassi detallarni qizdirishda o‘ramlar yassi ѐki to‘g‘ri burchakli spiral shakliga egiladi. Detallarni sovitish uchun ko‘pincha suvli dush ѐki sovituvchi suyuqlikli vanna

Rasm 53. Termik ishlovdagi qizdirish induktorlarini eskizlari: anavbatli sirtiy toblash; b-detalni siljitib uzluksiz-ketma-ket toblash; voldingiday, faqat induktorni siljitib; g-yassi detalni qizdirish; d-podshipnikni o‘tqazish uchun qizdirish; 1-detal; 2-induktor; 3-suv bilan sovitish.

ishlatiladi. Toblash uchun qizdirishdagi tokni chastotasi detal diametriga bog‘liq va taxminan f^d ifodadan topiladi, mustahkamlangan qatlam chuqurligi z esa (0,007  0,15)d chegaralarda belgilanadi, bu yerda ddetal diametri, mm.
Induksion qurilmalar katta energiya isteʼmolchilaridir, shuning uchun ularni FIK-i muhim xarakteristikalaridan biri. Induktorni to‘la FIK-i _i  _e_t, bu yerda _e-induktorning elektr FIK-i; _t-termik FIK.
Induktorni elektr FIK-i
_e  R₂(R₂  R_i), (39)
bu yerda: R₂-zagotovkada ajraydigan to‘la quvvat; R_i-induktirlovchi simdagi sarflar.
Termik FIK
_t  R_t(R_t  R_t), (40)
bu yerda: R_t-zagotovkada bitta sikl qizdirishda ajraydigan foydali quvvatni o‘rta qiymati; R_t-atrof muxitga o‘tadigan issiqlik sarfi.
Agar oraliq issiqlik izolyasiyasi bilan to‘ldirilgan bo‘lsa, oralik qatlam kengayishi bilan elektr FIK pasayadi, termik FIK esa ko‘payadi.
Tajriba ko‘rsatadiki, maksimal to‘la FIK-ga D₁D₂  1,332 nisbatda erishiladi, bunda D₁-induk-torni ichki diametri; D₂-detal diametri.
Shamotli izolyasiyaga ega silindrsimon induk-torlarni issiqlik isroflari (kilovatt) quyidagi ifodadan topiladi:
R_t  3,74 ^a1 , (41) lg(D₁ / D₃ )
bu yerda: a₁-induktorni uzunligi, m; D₃-issiqlik izolyasiyasini ichki diametri.
f  310⁶d² ifodadan yetarli darajadagi yuqori elektr FIK olish mumkin bo‘lgan va energiyani isroflari kamayadigan eng kichik chastotani topish mumkin: f_min  610⁸(d²_a).