透熱爐感應(yīng)線圈長度匝數(shù)平方的阻抗與直徑的關(guān)系

點擊數(shù)：17152014-09-21 10:57:26　來源: 上海遠陸中頻

透熱爐感應(yīng)線圈長度匝數(shù)平方的阻抗與直徑的關(guān)系

透熱爐感應(yīng)圈繞組的長度很大程度取決于所選擇的加工方式和被加熱金屬。對于一般情況來說，采用工件最長長度加25-75毫米來作為感應(yīng)圈的長度是足夠的。

（2）感應(yīng)圈內(nèi)徑的選擇

一般來說，感應(yīng)圈的內(nèi)徑等于工件的直徑加上空氣間隙，一般情況下空氣間隙由表4.2確定。

透熱爐

透熱爐感應(yīng)加熱器終端電壓電流匝數(shù)的確認

感應(yīng)加熱器終端電壓、電流和匝數(shù)等主要參數(shù)的確認是基于一系列理論上的，并使用以實驗為基礎(chǔ)的修正系數(shù)而得到修正曲線。這些參數(shù)包括感應(yīng)加熱終端電壓，感應(yīng)加熱器電流，感應(yīng)加熱器匝數(shù)。這種設(shè)計方法使用了效率、功率因數(shù)和匝數(shù)平方所反映的阻抗等一系列公式。

感應(yīng)加熱器的效率定義為：

其中：=感應(yīng)線圈效率；

      =輸入工件的總功率；

      =感應(yīng)圈終端的總功率

感應(yīng)圈功率因數(shù)定義為：

其中：=感應(yīng)圈功率因數(shù)；

=感應(yīng)圈終端的總功率；

=感應(yīng)圈終端伏安數(shù)。

感應(yīng)圈匝數(shù)平方的阻抗定義為：

其中：=感應(yīng)圈匝數(shù)平方的阻抗；

=感應(yīng)圈終端伏安數(shù)；

=感應(yīng)圈終端電壓；

=感應(yīng)圈電流；

=感應(yīng)圈匝數(shù)。

透熱爐感應(yīng)加熱器的設(shè)計一般采用近似設(shè)計法。近似法就是根據(jù)工藝給出的要求，利用曲線得出感應(yīng)加熱器效率、感應(yīng)加熱器功率因數(shù)及感應(yīng)加熱匝數(shù)平方的阻抗，然后代入公式來確定感應(yīng)加熱器的功率電壓，電流和匝數(shù)。

下面以鋁為例說明感應(yīng)加熱器的設(shè)計過程

圖4.2給出了感應(yīng)長度為250毫米，相對導(dǎo)磁率為1，溫升范圍在20攝氏度到540攝氏度，工作材料為鋁的感應(yīng)圈效率與工件直徑的關(guān)系曲線。

透熱爐給出了感應(yīng)圈長度635毫米，相對導(dǎo)磁率為1，溫升范圍在20攝氏度到540攝氏度，工件材料為鋁 感應(yīng)圈與工件直徑的關(guān)系曲線。

圖4.3感應(yīng)線圈長度為1270毫米，相對導(dǎo)磁率為1，溫升范圍在20攝氏度到540攝氏度，工件材料為鋁的感應(yīng)圈效率與工件直徑的關(guān)系曲線。

圖4.5給出了感應(yīng)圈長度為250毫米，相對導(dǎo)磁率為1，溫升范圍在20攝氏度到540攝氏度，工作材料為鋁的感應(yīng)圈功率因數(shù)與工件直徑的關(guān)系曲線。

圖4.5透熱爐感應(yīng)線圈長度為250毫米功率因數(shù)與直徑的關(guān)系

圖4.6給出了感應(yīng)線圈長度為635毫米，相對磁導(dǎo)率為1，溫升范圍在20攝氏度到540攝氏度，工作材料為鋁的感應(yīng)圈功率因數(shù)與工件直徑的關(guān)系曲線。

圖4.6感應(yīng)線圈長度為635毫米功率因數(shù)與直徑的關(guān)系

圖4.7給出了感應(yīng)圈長度為1270毫米，相對導(dǎo)磁率為1，溫升范圍在20攝氏度到540攝氏度，工作材料為鋁的感應(yīng)圈功率因數(shù)與工件直徑的關(guān)系曲線。

4.6透熱爐感應(yīng)線圈長度為635毫米功率因數(shù)與直徑的關(guān)系

圖4.7給出了感應(yīng)圈長度為1270毫米，相對導(dǎo)磁率為1，溫升范圍在20攝氏度到540攝氏度，工件材料為鋁的感應(yīng)圈因數(shù)與工件直徑的關(guān)系曲線。

圖4.7感應(yīng)線圈長度為1270毫米功率因數(shù)與直徑的關(guān)系

圖4.8給出了感應(yīng)圈長度為250毫米，相對導(dǎo)磁率為1，溫升范圍在20攝氏度到540攝氏度，工件材料為鋁的感應(yīng)圈匝數(shù)平方的阻抗與工件直徑的關(guān)系曲線。

工件的直徑d(毫米)

圖4.8感應(yīng)線圈長度為250毫米匝數(shù)平方的阻抗與直徑的關(guān)系

圖4.9給出了感應(yīng)圈長度為635毫米，相對導(dǎo)磁率為1，溫升范圍在20攝氏度到540攝氏度，工件材料為鋁的感應(yīng)圈匝數(shù)平方的阻抗與工件直徑d的關(guān)系曲線。

工件直徑d（毫米）

圖4.9感應(yīng)線圈長度為635毫米匝數(shù)平方的阻抗與直徑的關(guān)系

圖4.10給出了感應(yīng)圈長度為1270毫米，相對導(dǎo)磁率為1，溫升范圍在20攝氏度到540攝氏度，工件材料為鋁的感應(yīng)圈匝數(shù)平方的阻抗與工件直徑的關(guān)系曲線。

圖4.10感應(yīng)線圈長度為1270毫米匝數(shù)平方的阻抗與直徑的關(guān)系

實際設(shè)計中，可根據(jù)工藝要求可以知道溫升的標準，加熱的材料多少和加熱時間可以確認：

工件總的加熱功率，根據(jù)圖4.2圖4.3圖4.4的曲線得到的感應(yīng)圈效率。代入公式（4.2），

根據(jù)圖4.5，圖4.6，圖4.7的曲線得到的感應(yīng)圈功率因數(shù)，代入公式（4.3），可以得出感應(yīng)圈終端的伏安數(shù)。

根據(jù)圖4.8,圖4.9，圖4.10的曲線得到的感應(yīng)圈匝數(shù)平方的阻抗，代入公式（4.4），可以得出感應(yīng)圈電壓與感應(yīng)圈匝數(shù)的比；感應(yīng)圈電流與感應(yīng)圈匝數(shù)的積。

最后可以根據(jù)實際情況來確定感應(yīng)圈的終端電壓，電流和匝數(shù)。如果采用工頻電源，那么終端電壓是固定。如果能夠使用變壓器，那么匝數(shù)和電壓是可以進行選擇以取得最好的方案。從選用的感應(yīng)匝數(shù)推導(dǎo)出電流值。