Установки индукционные нагревательные: Индукционные нагревательные установки — ООО «Термолит»ООО «Термолит»

Индукционные нагревательные установки — ООО «Термолит»ООО «Термолит»

Индукционные нагревательные установки

Индукционные нагревательные установки предназначены для сквозного нагрева заготовок прутков, деталей, труб и других металлических изделий. Широко применяются индукционные нагревательные установки для сквозного нагрева металлических заготовок, поверхностной закалки стальных деталей, также для пластической деформации, отпуска, горячей посадки и других целей на машиностроительных предприятиях.

На производственных мощностях компании «Термолит» осуществляется разработка, изготовление и тестирование электротермической техники.

По вопросам приобретения оборудования, обращайтесь в отдел маркетинга ООО «Термолит»

Тел./Ф.: (0619) 42-40-12; 42-02-19; 42-03-14

Моб.: +3(095)040-75-17; +3(098)63-502-63;

E-mail:  [email protected];

 

Преимущество индукционных нагревательных установок

Заготовки, разогреваемые в установках от «Термолит» могут быть круглого, квадратного (прямоугольного) и нестандартного сечения. Их диаметр в случае округлого сечения может быть от 5 мм до 400 мм. Если сечение заготовки прямоугольное, она может иметь размеры 300 мм на 300 мм в разрезе.

Индукционный нагреватель для ковки — это более эффективное решение, чем газовые, мазутные и муфельные аналоги. Предприятия, использующие индукционное нагревательное оборудование отличаются высоким качеством продукции, максимальной производительностью и минимумом затрат на энергоносители. Индукционный нагрев, соответственно, позволяет снизить себестоимость продукции, сэкономить производственное время и уменьшить пагубное влияние на экологическую обстановку.

Нагревательное оборудование, в основе работы которого индукционный нагрев, не имеет такого побочного эффекта, как образование на заготовках окалины и обезуглероженного слоя. Поэтому качество конечной продукции заметно выше, чем у той, которая была обработана с использованием других методов нагрева. Температура нагрева может регулироваться с помощью преобразователя частоты, что позволяет напрямую влиять на глубину прогрева.

Основные преимущества индукционного нагрева:

• значительная экономия энергии, за счет прямого индукционного нагрева;
• точная регулировка и контроль температуры нагрева заготовки;
• равномерный нагрев с минимальной разницы температур по сечению и длине;
• автоматизация процесса, исключающий влияние человеческого фактора;
• высокая производительность и эффективность нагревательной установки;
• возможность удаленного управления несколькими установками одним оператором;
• низкое образование окалины и отсутствие физического контакта с заготовкой;
• высокая экологичность и минимальное воздействие на персонал и окружающую среду;
• возможность нагрева только определенной части заготовки;
• контроль системы охлаждения установки, времени нагрева, а также мощности;
• возможная интеграция нагревательной установки в производственные линии;
• малые энергетические потери за счет компактности конструкции;
• экономия занимаемого места в производственном помещении;
• высокий КПД нагревательной установки.

Кроме того, приобретя подобные агрегаты себе на производство, Вы значительно улучшите условия труда работников Вашего предприятия.Главное преимущество нагревателей данного вида — это индукционный нагрев, проникающий вглубь заготовки. Из него и вытекают основные преимущества.

 

Индукционные нагревательные установки в работе

 

ИНУ-1600-0.15 с устройством подачи и выгрузки / IHU-1600-0.15 with a feeding and unloading devices

Нагрев рельс на ИНУ 650-2.4 / Rail heating at IHU 650-2.4

Нагрев шестерни диаметром 125мм / Heating of gear with a diameter of 125 mm

ИНУ 250-1.0 для нагрева алюминевых заготовок / IHU 250-1.0 for heating aluminium billets

Нагрев алюминиевого круга д=156мм длина 850мм ИНУ 250-1.0 /Heating of aluminum circle at IHU 250-1.0

Нагрев диска диаметром 260мм / Heating of disc with diameter 260mm

Описание процесса нагрева

С помощью индукционных нагревательных установок производится эффективный нагрев металлических заготовок. В основе их работы — индукция. Индукционный нагрев является бесконтактной операцией, которая заключается в воздействии на проводники, коими являются металлические заготовки, токов высокой частоты, индуцируемых переменным магнитным полем.

Суть процесса заключается в следующем: заготовку помещают в индуктор, который с помощью генератора создаёт вокруг себя мощное электромагнитное поле, наводящее в заготовке вихревые токи, которые её и разогревают.

 

Устройство индукционной нагревательной установки

Установка состоит из:

• тиристорного преобразователя ТПЧ;
• нагревательного поста ИНУ;
• пульта управления и сигнализации ПУС;
• теплообменный шкаф;
• ЗиП к ТПЧ;
• монтажные принадлежности в комплекте;
• документы по эксплуатации в комплекте.

Индукционная нагревательная установка – это преобразователь(генератор), индуктор, конденсаторная батарея, системы водяного охлаждения, защиты и контроля, механизмы для перемещения нагреваемых заготовок.

Нагревание заготовок осуществляется в многовитковом индукторе, который охлаждается водой. С однойстороны, холодные заготовки подаются в индуктор, с другой стороны выходят уже нагретыми. Приводы механической подачи бывают: гидравлические, электромеханические, пневматическими. Нагрев обычно ведется на низкой или средней частоте. Установки индукционного нагрева применяются чаще всего для нагрева заготовок из стали, алюминия, меди, молибдена, титана, а также сплавов на их основе. Обычно процесс высокой степени автоматизации.

Технические характеристики

Тип установки	Мощность источника питания, кВт	Рабочая частота, кГц	Источник питания, ИП	Температура нагрева*, С
ИНУ-100-1,0	100	1,0	ТПЧ-100	1200
ИНУ-100-2,4	100	2,4	ТПЧ-100	1200
ИНУ-100-8,0	100	8,0	ТПЧ-100	1200
ИНУ-120-2,4	120	2,4	ТПЧ-120	1200
ИНУ-160-1,0	160	1,0	ТПЧ-160	1200
ИНУ-160-2,4	160	2,4	ТПЧ-160	1200
ИНУ-160-8,0	160	8,0	ТПЧ-160	1200
ИНУ-250-1,0	250	1,0	ТПЧ-250	1200
ИНУ-250-2,4	250	2,4	ТПЧ-250	1200
ИНУ-250-4,0	250	4,0	ТПЧ-250	1200
ИНУ-250-8,0	250	8,0	ТПЧ-250	1200
ИНУ-350-1,0	350	1,0	ТПЧ-350	1200
ИНУ-350-2,4	350	2,4	ТПЧ-350	1200
ИНУ-400-1,0	400	1,0	ТПЧ-400	1200
ИНУ-400-2,4	400	2,4	ТПЧ-400	1200
ИНУ-500-1,0	500	1,0	ТПЧ-500	1200
ИНУ-500-2,4	500	2,4	ТПЧ-500	1200
ИНУ-650-1,0	650	1,0	ТПЧ-650	1200
ИНУ-650-2,4	650	2,4	ТПЧ-650	1200
ИНУ-800-0,25	800	0,25	ТПЧ-800	1200
ИНУ-800-0,5	800	0,5	ТПЧ-800	1200
ИНУ-800-1,0	800	1,0	ТПЧ-800	1200
ИНУ-1200-0,25	1200	0,25	ТПЧ-1200	1200
ИНУ-1200-0,5	1200	0,5	ТПЧ-1200	1200
ИНУ-1200-1,0	1200	1,0	ТПЧ-1200	1200
ИНУ-1600-0,25	1600	0,25	ТПЧ-1600	1200
ИНУ-1600-0,5	1600	0,5	ТПЧ-1600	1200
ИНУ-1600-1,0	1600	1,0	ТПЧ-1600	1200

 

Почему стоит сделать заказ в ООО «Термолит»

Предприятие «Термолит» является лидером по производству и продаже индукционного оборудования, как на украинском рынке, так и за рубежом. Для того, чтобы купить установку индукционного нагрева, цена которой вас полностью устроит, лучше обращаться непосредственно к производителю. Так вы платите непосредственно за товар, без многочисленных наценок от торговых посредников.

Оборудование соответствует самым высоким стандартам качества, и успешно применяется в таких странах как Украина, Россия, Беларусь, Германия, Эстония, Польша, Италия, Израиль и многие другие. Сегодня «Термолит» – это стремительно развивающееся современное предприятие, где работают специалисты самой высокой квалификации, которые воплощают в производство новейшие технические идеи. Также существует возможность разработки оборудования в полном соответствии требованиям заказчика.

Предприятие «Термолит» – это:

• разумные и доступные цены;
• оборудование высоких стандартов качества;
• выполнение заказа любой сложности;
• заказы выполняются в минимальные сроки;
• надежность и долговечность в эксплуатации всего производимого оборудования;

Установка индукционного нагрева, цена на которую является доступной, это качественная продукция, проверенная временем. Также мы гарантируем сервисное обслуживание на самом высоком уровне. Ввод оборудования в эксплуатацию происходит в кратчайшие сроки, со строгим соблюдением всех правил монтажных и наладочных работ. Для каждого заказчика мы обеспечиваем гарантийное обслуживание, а также постгарантийное на взаимовыгодных условиях.

 

Индукционный нагрев, основные принципы и технологии.

1 августа 2013

Индукционный нагрев (Induction Heating) — метод бесконтактного нагрева токами высокой частоты (англ. RFH — radio-frequency heating, нагрев волнами радиочастотного диапазона) электропроводящих материалов.

Описание метода.

Индукционный нагрев — это нагревание материалов электрическими токами, которые индуцируются переменным магнитным полем. Следовательно — это нагрев изделий из проводящих материалов (проводников) магнитным полем индукторов (источников переменного магнитного поля). Индукционный нагрев проводится следующим образом. Электропроводящая (металлическая, графитовая) заготовка помещается в так называемый индуктор, представляющий собой один или несколько витков провода (чаще всего медного). В индукторе с помощью специального генератора наводятся мощные токи различной частоты (от десятка Гц до нескольких МГц), в результате чего вокруг индуктора возникает электромагнитное поле. Электромагнитное поле наводит в заготовке вихревые токи. Вихревые токи разогревают заготовку под действием джоулева тепла (см. закон Джоуля-Ленца).

Система «индуктор-заготовка» представляет собой бессердечниковый трансформатор, в котором индуктор является первичной обмоткой. Заготовка является вторичной обмоткой, замкнутой накоротко. Магнитный поток между обмотками замыкается по воздуху.

На высокой частоте вихревые токи вытесняются образованным ими же магнитным полем в тонкие поверхностные слои заготовки Δ (Поверхностный-эффект), в результате чего их плотность резко возрастает, и заготовка разогревается. Нижерасположенные слои металла прогреваются за счёт теплопроводности. Важен не ток, а большая плотность тока. В скин-слое Δ плотность тока уменьшается в e раз относительно плотности тока на поверхности заготовки, при этом в скин-слое выделяется 86,4 % тепла (от общего тепловыделения. Глубина скин-слоя зависит от частоты излучения: чем выше частота, тем тоньше скин-слой. Также она зависит от относительной магнитной проницаемости μ материала заготовки.

Для железа, кобальта, никеля и магнитных сплавов при температуре ниже точки Кюри μ имеет величину от нескольких сотен до десятков тысяч. Для остальных материалов (расплавы, цветные металлы, жидкие легкоплавкие эвтектики, графит, электролиты, электропроводящая керамика и т. д.) μ примерно равна единице.

Например, при частоте 2 МГц глубина скин-слоя для меди около 0,25 мм, для железа ≈ 0,001 мм.

Индуктор сильно нагревается во время работы, так как сам поглощает собственное излучение. К тому же он поглощает тепловое излучение от раскалённой заготовки. Делают индукторы из медных трубок, охлаждаемых водой. Вода подаётся отсасыванием — этим обеспечивается безопасность в случае прожога или иной разгерметизации индуктора.

Применение:
Сверхчистая бесконтактная плавка, пайка и сварка металла.
Получение опытных образцов сплавов.
Гибка и термообработка деталей машин.
Ювелирное дело.
Обработка мелких деталей, которые могут повредиться при газопламенном или дуговом нагреве.
Поверхностная закалка.
Закалка и термообработка деталей сложной формы.
Обеззараживание медицинского инструмента.

Преимущества.

Высокоскоростной разогрев или плавление любого электропроводящего материала.

Возможен нагрев в атмосфере защитного газа, в окислительной (или восстановительной) среде, в непроводящей жидкости, в вакууме.

Нагрев через стенки защитной камеры, изготовленной из стекла, цемента, пластмасс, дерева — эти материалы очень слабо поглощают электромагнитное излучение и остаются холодными при работе установки. Нагревается только электропроводящий материал — металл (в том числе расплавленный), углерод, проводящая керамика, электролиты, жидкие металлы и т. п.

За счёт возникающих МГД усилий происходит интенсивное перемешивание жидкого металла, вплоть до удержания его в подвешенном состоянии в воздухе или защитном газе — так получают сверхчистые сплавы в небольших количествах (левитационная плавка, плавка в электромагнитном тигле).

Поскольку разогрев ведётся посредством электромагнитного излучения, отсутствует загрязнение заготовки продуктами горения факела в случае газопламенного нагрева, или материалом электрода в случае дугового нагрева. Помещение образцов в атмосферу инертного газа и высокая скорость нагрева позволят ликвидировать окалинообразование.

Удобство эксплуатации за счёт небольшого размера индуктора.

Индуктор можно изготовить особой формы — это позволит равномерно прогревать по всей поверхности детали сложной конфигурации, не приводя к их короблению или локальному непрогреву.

Легко провести местный и избирательный нагрев.

Так как наиболее интенсивно разогрев идет в тонких верхних слоях заготовки, а нижележащие слои прогреваются более мягко за счёт теплопроводности, метод является идеальным для проведения поверхностной закалки деталей (сердцевина при этом остаётся вязкой).

Лёгкая автоматизация оборудования — циклов нагрева и охлаждения, регулировка и удерживание температуры, подача и съём заготовок.

Установки индукционного нагрева:

На установках с рабочей частотой до 300 кГц используют инверторы на IGBT-сборках или MOSFET-транзисторах. Такие установки предназначены для разогрева крупных деталей. Для разогрева мелких деталей используются высокие частоты (до 5 МГц, диапазон средних и коротких волн), установки высокой частоты строятся на электронных лампах.

Также для разогрева мелких деталей строятся установки повышенной частоты на MOSFET-транзисторах на рабочие частоты до 1,7 МГц. Управление транзисторами и их защита на повышенных частотах представляет определённые трудности, поэтому установки повышенной частоты пока ещё достаточно дороги.

Индуктор для нагрева мелких деталей имеет небольшие размеры и небольшую индуктивность, что приводит к уменьшению добротности рабочего колебательного контура на низких частотах и снижению КПД, а также представляет опасность для задающего генератора (добротность колебательного контура пропорциональна L/C, колебательный контур с низкой добротностью слишком хорошо «накачивается» энергией, образует короткое замыкание по индуктору и выводит из строя задающий генератор). Для повышения добротности колебательного контура используют два пути:
— повышение рабочей частоты, что приводит к усложнению и удорожанию установки;
— применение ферромагнитных вставок в индукторе; обклеивание индуктора панельками из ферромагнитного материала.

Так как наиболее эффективно индуктор работает на высоких частотах, промышленное применение индукционный нагрев получил после разработки и начала производства мощных генераторных ламп. До первой мировой войны индукционный нагрев имел ограниченное применение. В качестве генераторов тогда использовали машинные генераторы повышенной частоты (работы В. П. Вологдина) или искровые разрядные установки.

Схема генератора может быть в принципе любой (мультивибратор, RC-генератор, генератор с независимым возбуждением, различные релаксационные генераторы), работающей на нагрузку в виде катушки-индуктора и обладающей достаточной мощностью. Необходимо также, чтобы частота колебаний была достаточно высока.

Например, чтобы «перерезать» за несколько секунд стальную проволоку диаметром 4 мм, необходима колебательная мощность не менее 2 кВт при частоте не менее 300 кГц.

Выбирают схему по следующим критериям: надёжность; стабильность колебаний; стабильность выделяемой в заготовке мощности; простота изготовления; удобство настройки; минимальное количество деталей для уменьшения стоимости; применение деталей, в сумме дающих уменьшение массы и габаритов, и др.

На протяжении многих десятилетий в качестве генератора высокочастотных колебаний применялась индуктивная трёхточка (генератор Хартли, генератор с автотрансформаторной обратной связью, схема на индуктивном делителе контурного напряжения). Это самовозбуждающаяся схема параллельного питания анода и частотно-избирательной цепью, выполненной на колебательном контуре. Она успешно использовалась и продолжает использоваться в лабораториях, ювелирных мастерских, на промышленных предприятиях, а также в любительской практике. К примеру, во время второй мировой войны на таких установках проводили поверхностную закалку катков танка Т-34.

Недостатки трёх точки:

Низкий кпд (менее 40 % при применении лампы).

Сильное отклонение частоты в момент нагрева заготовок из магнитных материалов выше точки Кюри (≈700С) (изменяется μ), что изменяет глубину скин-слоя и непредсказуемо изменяет режим термообработки. При термообработке ответственных деталей это может быть недопустимо. Также мощные твч-установки должны работать в узком диапазоне разрешённых Россвязьохранкультурой частот, поскольку при плохом экранировании являются фактически радиопередатчиками и могут оказывать помехи телерадиовещанию, береговым и спасательным службам.

При смене заготовок (например, более мелкой на более крупную) изменяется индуктивность системы индуктор-заготовка, что также приводит к изменению частоты и глубины скин-слоя.

При смене одновитковых индукторов на многовитковые, на более крупные или более малогабаритные частота также изменяется.

Под руководством Бабата, Лозинского и других учёных были разработаны двух- и трёхконтурные схемы генераторов, имеющих более высокий кпд (до 70 %), а также лучше удерживающие рабочую частоту. Принцип их действия состоит в следующем. За счёт применения связанных контуров и ослабления связи между ними, изменение индуктивности рабочего контура не влечёт сильного изменения частоты частотозадающего контура. По такому же принципу конструируются радиопередатчики.

Недостаток многоконтурных систем — повышенная сложность и возникновение паразитных колебаний УКВ-диапазона, которые бесполезно рассеивают мощность и выводят из строя элементы установки. Также такие установки склонны к затягиванию колебаний — самопроизвольному переходу генератора с одной из резонансных частот на другую.

Современные твч-генераторы — это инверторы на IGBT-сборках или мощных MOSFET-транзисторах, обычно выполненные по схеме мост или полумост. Работают на частотах до 500 кГц. Затворы транзисторов открываются с помощью микроконтроллерной системы управления. Система управления в зависимости от поставленной задачи позволяет автоматически удерживать

а) постоянную частоту
б) постоянную мощность, выделяемую в заготовке
в) максимально высокий КПД.

Например, при нагреве магнитного материала выше точки Кюри толщина скин-слоя резко увеличивается, плотность тока падает, и заготовка начинает греться хуже. Также пропадают магнитные свойства материала и прекращается процесс перемагничивания — заготовка начинает греться хуже, сопротивление нагрузки скачкообразно уменьшается — это может привести к «разносу» генератора и выходу его из строя. Система управления отслеживает переход через точку Кюри и автоматически повышает частоту при скачкообразном уменьшении нагрузки (либо уменьшает мощность).

Замечания.

Индуктор по возможности необходимо располагать как можно ближе к заготовке. Это не только увеличивает плотность электромагнитного поля вблизи заготовки (пропорционально квадрату расстояния), но и увеличивает коэффициент мощности Cos(φ).

Увеличение частоты резко уменьшает коэффициент мощности (пропорционально кубу частоты).

При нагреве магнитных материалов дополнительное тепло также выделяется за счет перемагничивания, их нагрев до точки Кюри идет намного эффективнее.

При расчёте индуктора необходимо учитывать индуктивность подводящих к индуктору шин, которая может быть намного больше индуктивности самого индуктора (если индуктор выполнен в виде одного витка небольшого диаметра или даже части витка — дуги).

Имеются два случая резонанса в колебательных контурах: резонанс напряжений и резонанс токов.
Параллельный колебательный контур – резонанс токов.
В этом случае на катушке и на конденсаторе напряжение такое же, как у генератора. При резонансе, сопротивление контура между точками разветвления становится максимальным, а ток (I общ) через сопротивление нагрузки Rн будет минимальным (ток внутри контура I-1л и I-2с больше чем ток генератора).

В идеальном случае полное сопротивление контура равно бесконечности — схема не потребляет тока от источника. При изменение частоты генератора в любую сторону от резонансной частоты полное сопротивление контура уменьшается и линейный ток (I общ) возрастает.

Последовательный колебательный контур – резонанс напряжений.

Главной чертой последовательного резонансного контура является то, что его полное сопротивление минимально при резонансе. (ZL + ZC – минимум). При настройке частоты на величину, превышающую или лежащую ниже резонансной частоты, полное сопротивление возрастает.
Вывод:
В параллельном контуре при резонансе ток через выводы контура равен 0, а напряжение максимально.
В последовательном контуре наоборот — напряжение стремится к нулю, а ток максимален.

Статья взята с сайта http://dic.academic.ru/ и  переработана в более понятный для читателя текст, компанией ООО «Проминдуктор».

Индукционные нагревательные установки — ЭЛСИТ

Индукционные нагревательные установки – это оборудование, принцип работы которого основан на бесконтактном методе нагрева металла. Нагрев происходит благодаря воздействию переменного индукционного поля высокой частоты, за выработку которого в установке отвечает индуктор. Индукционный нагрев – это уникальный способ нагрева металлической поверхности, позволяющий нагревать изделие сквозь изоляцию, что практически невозможно достичь,

если использовать другие способы нагрева.

Индукционные нагревательные установки – история

Активная замена всех альтернативных способов нагрева на индукционный началась сравнительно недавно, как только индукционный нагрев был окончательно проработан и испытан в производстве. Теоретически возможность нагрева при помощи магнитного тока была доказана уже давно, а вот добиться нужного результата на практике было крайне сложно.
На практике индукционный нагреватель не давал нужных результатов, потому что использовал слишком низкие частоты, однако, внедрение мощного генератора позволило решить данную проблему. В настоящий момент в индукционных установках установлен генератор токов высокой частоты на базе IGBT, который имеет отличную эффективность, если сравнивать его с ламповым генератором, который применялся в первой линейке индукционных установок.

Индукционные нагревательные установки – область применения

Широкое применение индукционных нагревателей отмечено в промышленности. В настоящее время все больше производств нуждается в качественных методах высокотемпературной обработки изделия.
Чаще всего установки индукционного нагрева можно встретить на металлургических заводах или литейных цехах, которые напрямую нуждаются в постоянной обработке изделий под высокой температурой: отжиг, обжиг, закалка твч, плавка и т.п. Встретить индукционную нагревательную установку можно и в цехах, занимающихся созданием керамической посуды или сувениров, в химических лабораториях, в ювелирных мастерских и т.д.

Индукционные нагревательные установки – почему именно индукция

Производители стали использовать установки ТВЧ, потому что они обладают преимуществами, которые значительно выделяют их на фоне конкурирующих способов нагрева. Индукционный нагрев позволяет: экономить электрическую энергию, увеличить объем обработанной продукции, так как нагревается лишь нужная область, качественно прогреть изделие и понизить количество брака в производстве. Плюсов в пользу индукционного оборудования очень много, именно по этой причине стоит сделать свой выбор в пользу индукционного нагрева.

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Индукционная нагревательная установка — это… Что такое Индукционная нагревательная установка?



Индукционная нагревательная установка

        электротермическая установка для нагрева металлических заготовок или деталей с применением индукционного нагрева (См. Индукционный нагрев). Наиболее широко распространены И. н. у. для сквозного нагрева металлических заготовок перед горячей обработкой давлением и для поверхностной закалки стальных деталей. Обычно И. н. у. состоят из генератора, индуктора, конденсаторной батареи, механизмов для перемещения нагреваемых заготовок, системы водоохлаждения и системы защиты и контроля.
         Нагрев заготовок в И. н. у. для сквозного нагрева осуществляется в многовитковом водоохлаждаемом футерованном индукторе (см.

Индуктор нагревательный). Холодные заготовки подаются в индуктор с одной стороны и выходят нагретыми с другой. Механизмы подачи имеют электромеханический, пневматический или гидравлический привод. Нагрев ведётся на низкой или средней частоте. И. н. у. применяют главным образом для нагрева заготовок из стали, меди, алюминия, молибдена, вольфрама, титана, циркония и различных сплавов на их основе. Для И. н. у. характерны высокая степень автоматизации процесса и малый угар нагреваемого в них металла (для стали менее 0,5% ).

         Индукторы И. н. у. для поверхностной закалки стальных деталей выполняют без теплоизоляции. Зазор между индуктором и нагреваемой деталью составляет 3—5 мм, что обеспечивает высокий электрический кпд процесса. Индукторы установок чаще всего состоят из одного витка; питание подводится от генератора средней или высокой частоты через согласующий трансформатор. В качестве охлаждающих жидкостей при закалке используют воду, масло и различные эмульсии, которые подают на поверхность детали через отверстия в индукторе или с помощью специальных устройств.

         Лит.: Демичев А. Д., Головин Г. Ф., Шашкин С. В., Высокочастотная закалка, М.—Л., 1965; Простяков А. А., Индукционные нагревательные установки. М., 1970.

         А. Б. Кувалдин.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
1969—1978.

• Индуктотермия
• Индукционная печь

Смотреть что такое «Индукционная нагревательная установка» в других словарях:

• Нагревательная установка индукционная высокочастотная — Высокочастотная индукционная нагревательная установка электротермическая установка для нагрева или термической обработки металлов и полупроводниковых материалов в магнитном поле… Источник: ГОСТ 21139 87 (СТ СЭВ 3239 81). Государственный… …   Официальная терминология

• Установка нагревательная индукционная высокочастотная — Высокочастотная индукционная нагревательная установка электротермическая установка для нагрева или термической обработки металлов и полупроводниковых материалов в магнитном поле… Источник: ГОСТ 21139 87 (СТ СЭВ 3239 81). Государственный… …   Официальная терминология

• Индукционный нагрев —         нагрев токопроводящих тел за счёт возбуждения в них электрических токов переменным электромагнитным полем. Мощность, выделяющаяся в проводнике при И. н., зависит от размеров и физических свойств проводника (удельного электрического… …   Большая советская энциклопедия

• Индуктор нагревательный — (лат. inductor, от induce ввожу, нахожу, побуждаю)         электромагнитное устройство, предназначенное для индукционного нагрева (См. Индукционный нагрев). И. н. состоит из двух основных частей индуктирующего провода, с помощью которого… …   Большая советская энциклопедия

• Скин-эффект — (от англ. skin кожа, оболочка)         поверхностный эффект, затухание электромагнитных волн по мере их проникновения в глубь проводящей среды, в результате которого, например, переменный ток по сечению проводника или переменный магнитный поток… …   Большая советская энциклопедия

• Термическая печь —         промышленная печь для проведения различных операций термической или химико термической обработки металлических изделий. Т. п. классифицируют по методу работы: периодические (Ванная печь, камерная печь (См. Камерные печи), печь… …   Большая советская энциклопедия

• Электротермообработка —         методы термической обработки (См. Термическая обработка) металлов и их сплавов, при которых нагрев осуществляется электрическим током. Наибольшее распространение Э. (в отличие от пламенного нагрева) получила при поверхностной закалке (См …   Большая советская энциклопедия

• оптическая печь — [optical furnace] нагревательная установка, состоящая из источника лучистой энергии и системы отражателей, фокусирующая лучистый поток в малую по объему зону, что обеспечивает высокую температуру. Смотри также: Печь электронно лучевая печь… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• электрическая печь — [electric furnace] печь, в которой используют тепловой эффект электрической энергии. Способ преобразования электрической энергии в тепловую и тип электрической печи определяется экзотермическими электрофизическими процессами в электрической дуге… …   Энциклопедический словарь по металлургии

Индукционный нагреватель металла. Принцип работы

Технология индукционного нагрева заготовок востребована не только в цехах горячей объёмной штамповки. Компактные индукторы необходимы, в частности, для автосервиса, занимающегося изготовлением и ремонтом стальных деталей из профилированного проката. Приобретать промышленный индуктор дорого. Есть ли альтернатива?

[xyz-ihs snippet=»nachalo»]

Как работает индукционный нагреватель?

Для реализации процесса индукционного нагрева используется известный физический принцип, когда для деформирования в горячем состоянии заготовку размещают в магнитном поле кольцеобразного индуктора. Питание такой катушки производится электрическим переменным током частоты, резко выше, чем обычная (50 или 60 Гц).

Принцип работы индукционного нагревателя следующий. Создаваемые в электромагнитном поле вихревые токи (у них есть и другое название – токи Фуко) производят нагрев металла. Непосредственное соприкосновение заготовки и нагревательного элемента не обязательно, важно только, чтобы индуктор равномерно охватывал нагреваемую поверхность металла. Используя трансформатор, установка подключается к генератору, который обеспечивает требующиеся значения мощности и частоты.

Индукционным нагревом можно обеспечить сравнительно быстрое повышение температуры поверхностных слоёв. В частности, для нагревания прутковой заготовки сечением 35…40 мм и длиной 140….150 мм потребуется около 20…25 с.

Примерные диапазоны соответствия наилучшей частоты тока и поперечного сечения круглого прутка приведены в таблице.

Диаметр, мм	20…40	40…60	60…80	80…100	100…120
Частота, кГц	100…40	40…10	10…4	4…1	1…0,5

Для полосового металла применять индукционный нагрев менее выгодно, чем для круглого прутка, поскольку расстояние между внутренним диаметром катушки и металлом непостоянно.

Обычно применяется частота от 10 кГц, тогда КПД индукционного нагревателя достигает максимума. Частота регулируется в зависимости от:

• требуемой производительности нагрева;
• температуры нагреваемого металла;
• размеров поперечного сечения.

Конструкции промышленных индукторов снабжаются устройствами для автоматической загрузки-выгрузки нагретых заготовок. Это необходимо потому, чтобы интервал между нагревом и пластическим деформированием металла был минимальным.

Время нагрева стальных заготовок невелико: для сечения 20 мм оно составляет всего 10 с, поэтому потери металла в окалину незначительны.

[xyz-ihs snippet=»seredina»]

Индукционный нагреватель своими руками

Известен ряд конструкций индукторов, изготовленных из сварочного инвертора, принцип действия которых может быть использован для наведения в металле вихревых токов Фуко.

Изготовление самодельного индуктора заключается в следующем. Вначале потребуется изготовить прочный корпус, в котором будет находиться узел крепления нагреваемой заготовки. Корпус необходимо подвергнуть закалке, чтобы он не деформировался под воздействием возможных ударов. Ещё лучше, если материал подвергнуть азотированию: в этом случае реализуются два преимущества —  дополнительное увеличение твердости за счет более полного превращения остаточного аустенита в мартенсит, и улучшение скин-эффекта, когда по внешней стороне заготовки будет протекать более мощный ток. Прочность оценивается по пробе на искру.

Следующей стадией является изготовление нагревающей катушки. Её делают из индивидуально изолированных проводов: в этом случае потери мощности будут минимальными. Подойдёт и медная трубка – она имеет  большую площадь поверхности, по которой будут наводиться вихревые токи, при этом собственный нагрев индуктора из-за высокой электропроводности меди практически отсутствует.

После подключения катушки к системе водяного охлаждения и проверки системы прокачки индуктор готов к работе.

Рабочая схема

В состав нагревателя входят следующие составляющие:

1. Инверторный блок, рассчитанный на напряжение 220…240 В, при токе не менее 10 А.
2. Трёхпроводная кабельная линия (один провод – заземляющий) с нормально разомкнутым переключателем.
3. Система водяного охлаждения (крайне желательно использовать очистные фильтры для воды).
4. Набор катушек, отличающихся внутренними диаметрами и длиной (при ограниченных объёмах работ можно обойтись и одной катушкой).
5. Нагревающий блок (можно применить модуль на силовых транзисторах, которые выпускаются китайскими фирмами Infineon или  IGBT).
6. Демпферная цепь с несколькими конденсаторами Semikron.

Генератор высокочастотных колебаний принимается тот же, что и у базового инвертора. Важно, чтобы его эксплуатационные характеристики полностью соответствовали тем, которые указаны в предыдущих разделах.

После сборки блок заземляется, и с помощью соединительных кабелей нагревательная индукционная катушка присоединяется к блоку питания инвертора.

Примерные эксплуатационные возможности самодельного индукционного нагревателя металла:

• Наибольшая температура нагрева, ^°С – 800.
• Минимальная мощность инвертора – 2 кВА.
• Продолжительность включения ПВ, не менее – 80.
• Рабочая частота, кГц (регулируемая) — 1,0…5,0.
• Внутренний диаметр катушки, мм – 50.

Следует отметить, что такой индуктор потребует специально подготовленного рабочего места – бака для отработанной воды, насоса, надёжного заземления.

[xyz-ihs snippet=»posledniy»]

[xyz-ihs snippet=»recommend»]

Промышленные индукционные нагреватели — ООО «Термолит»ООО «Термолит»

Промышленные индукционные нагреватели

ООО «Термолит» выпускает различные нагревательные установки и занимается их сбытом. Мы располагаем высококачественным технологическим оборудованием и квалифицированным рабочим персоналом, благодаря которым у нас есть возможность создавать эффективную и надёжную электротермическую технику для нужд предприятий.

Промышленные индукционные нагреватели существуют для того, чтобы можно было механически и термически обрабатывать заготовки прутков, труб, а также стальные детали и другие изделия (осуществлять их закалку,пластическую деформацию, отпуск, горячую посадку и другие технологические операции).

[contact-form-7 title=»Опросный лист»]

По вопросам приобретения оборудования и обращайтесь в отдел маркетинга ООО «Термолит»

Тел./Ф.: (0619) 42-40-12; 42-02-19; 42-03-14

Моб.: (095)040-75-17; (098)63-502-63;

E-mail:  [email protected];

 

Особенности оборудования

Агрегаты производят сквозной нагрев металлических изделий. Используемые заготовки могут быть с круглым, квадратным (прямоугольным) и нестандартным сечением. Типоразмеры могут быть следующими: диаметр 5–400 миллиметров (для заготовок с круглым сечением), длина и ширина от 5 мм x 5 мм до  (для заготовок с прямоугольным сечением).

Нагревательные установки с индукцией в основе работы — это не просто альтернатива газовым, мазутным и муфельным печам. Такое оборудование значительно экономнее и эффективнее агрегатов, использующих другие способы нагрева.

Агрегаты с успехом нагревают как магнитные, так и немагнитные металлы. Они могут работать как с чёрными (нержавеющая и легированная сталь, чугун), так и с цветными (алюминий, медь и сплавы на их основе).

Нагрев может быть высокотемпературным и низкотемпературным. Первый осуществляется при 1200°C, второй при 850 °C. Штамповка может производиться и в промежуточных температурах.

Устройство нагревательной установки

Состав агрегата представлен элементами вроде:

1. Тиристорного преобразователя частоты.
2. Пульта управления и сигнализации.
3. Нагревательного поста, включающего в себя конденсаторную батарею, сливной коллектор с датчиками, индуктор и выходной дроссель.
4. Теплообменного шкафа и др.

Комплект поставки также отличатся наличием монтажных принадлежностей и эксплуатационной документации. По желанию Вы можете заказать вдобавок водоохлаждаемый кабель и закалочный трансформатор.

 

Индукционные нагревательные установки в работе

 

ИНУ-1600-0.15 с устройством подачи и выгрузки / IHU-1600-0.15 with a feeding and unloading devices

Нагрев рельс на ИНУ 650-2.4 / Rail heating at IHU 650-2.4

Нагрев шестерни диаметром 125мм / Heating of gear with a diameter of 125 mm

ИНУ 250-1.0 для нагрева алюминевых заготовок / IHU 250-1.0 for heating aluminium billets

Нагрев алюминиевого круга д=156мм длина 850мм ИНУ 250-1.0 /Heating of aluminum circle at IHU 250-1.0

Нагрев диска диаметром 260мм / Heating of disc with diameter 260mm

Преимущества агрегатов

Индукционные нагревательные установки на Вашем производстве — это:

• Значительное снижение энергозатрат. В связи с постоянно повышающимися тарифами на электроэнергию, данный момент актуален, как никогда.

• Снижение времени нагрева деталей, что ведёт за собой увеличение производительности предприятия.
• Повышенная точность нагрева заготовок до заданной температуры благодаря автоматизации их подачи.
• Сведение к минимуму такого негативного эффекта, как окалина. Благодаря этому штамповая оснастка приобретает значительную стойкость.
• Улучшение условий труда для рабочего персонала.
• Экономия пространства на предприятии благодаря компактным размерам агрегатов.

Вышеперечисленные преимущества по большому счёту обусловлены тем, что промышленные индукционные нагреватели производят нагрев заготовок не только снаружи, но и изнутри. Индукционное поле, производимое агрегатами, проникает на определённую глубину металлической детали — от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров (в зависимости от рабочей частоты оборудования). Впоследствии наибольшая температура нагрева достигается под поверхностью заготовки, что означает лучшую теплопередачу.

 

Варианты оборудования

В нашем ассортименте почти три десятка моделей промышленных индукционных нагревателей, от ИНУ-100-1,0 до ИНУ-250-8,0 идо ИНУ-1600-0,25. То есть мощность источника питания может варьироваться от 100 до 1600 киловатт, а рабочая частота от 0,25 до 8,0 килогерц.

 

Технические характеристики

Тип установки	Мощность источника питания, кВт	Рабочая частота, кГц	Источник питания, ИП	Температура нагрева*, С
ИНУ-100-1,0	100	1,0	ТПЧ-100	1200
ИНУ-100-2,4	100	2,4	ТПЧ-100	1200
ИНУ-100-8,0	100	8,0	ТПЧ-100	1200
ИНУ-120-2,4	120	2,4	ТПЧ-120	1200
ИНУ-160-1,0	160	1,0	ТПЧ-160	1200
ИНУ-160-2,4	160	2,4	ТПЧ-160	1200
ИНУ-160-8,0	160	8,0	ТПЧ-160	1200
ИНУ-250-1,0	250	1,0	ТПЧ-250	1200
ИНУ-250-2,4	250	2,4	ТПЧ-250	1200
ИНУ-250-4,0	250	4,0	ТПЧ-250	1200
ИНУ-250-8,0	250	8,0	ТПЧ-250	1200
ИНУ-350-1,0	350	1,0	ТПЧ-350	1200
ИНУ-350-2,4	350	2,4	ТПЧ-350	1200
ИНУ-400-1,0	400	1,0	ТПЧ-400	1200
ИНУ-400-2,4	400	2,4	ТПЧ-400	1200
ИНУ-500-1,0	500	1,0	ТПЧ-500	1200
ИНУ-500-2,4	500	2,4	ТПЧ-500	1200
ИНУ-650-1,0	650	1,0	ТПЧ-650	1200
ИНУ-650-2,4	650	2,4	ТПЧ-650	1200
ИНУ-800-0,25	800	0,25	ТПЧ-800	1200
ИНУ-800-0,5	800	0,5	ТПЧ-800	1200
ИНУ-800-1,0	800	1,0	ТПЧ-800	1200
ИНУ-1200-0,25	1200	0,25	ТПЧ-1200	1200
ИНУ-1200-0,5	1200	0,5	ТПЧ-1200	1200
ИНУ-1200-1,0	1200	1,0	ТПЧ-1200	1200
ИНУ-1600-0,25	1600	0,25	ТПЧ-1600	1200
ИНУ-1600-0,5	1600	0,5	ТПЧ-1600	1200
ИНУ-1600-1,0	1600	1,0	ТПЧ-1600	1200

Заказать промышленный индукционный нагреватель

ООО «Термолит» — это проектировка, изготовление и реализацияэлектротермического оборудования. Наша техника отличается прекрасным соотношением цены и качества. Ваш персонал с лёгкостью будет обучен основам работы с установками.

Сотрудничая с «Термолитом», Вы имеете дело с крупным игроком на рынке, за плечами у которого более двадцати лет опыта. Качество и надёжность технологического продукта, который приобретают у нас наши клиенты гарантировано.

У нас можно приобрести как типовую модель, так полностью изменённую под Ваши нужды.

 

Индукционные нагревательные установки — Электротехнология

1 Основные  параметры  и  размеры.

1.1 Основные  параметры установки должны соответствовать характеристикам,  указанным  в таблице  1.2.

2 Габаритные  размеры установки приведены  в  Приложении  2.

         3 Характеристики.

3.1 Установка должна  изготавливаться  в  климатическом  исполнении  У4  по  ГОСТ 15150-69:

1. высота  над  уровнем  моря  не более 1000 м,
2. окружающая  среда  —  не  взрывоопасная, не  содержащая  агрессивные  газы,  пары  и  пыль   в  концентрациях, не  превышающих  указанных  в  ГОСТ 12.1.005-88.

Эксплуатация установки в районах  с  тропическим   климатом  в  соответствии  с ГОСТ 15963-79.

3.2 При  изготовлении установки допускается частичная  замена материалов  и  комплектующего  оборудования,  если  эта  замена  не  ухудшает  качества  и товарного  вида установки при  условии  оформления  замены  в  установленном  порядке и согласования с предприятием-разработчиком.

3.3 В части    воздействия    механических    факторов  внешней  среды установка  должна  соответствовать  группе условий  эксплуатации  М2  по  ГОСТ 17516.1-90.

3.4 Коммутация   электрических   цепей   управления  должна  соответствовать схеме электрической  принципиальной ИЕЭТ.682182.050-ХХ Э3.

 

3.5 Маркировка   проводов,   клеммников,   приборов,   катушек     индуктивности должна  соответствовать  схемам   электрическим   принципиальным    ИЕЭТ.682182.050-ХХ Э3, ИЕЭТ.50ХХ.00.00 Э3.

3.6 Монтаж    электрический   должен   выполняться  проводами  марок  и  сечений, указанных  в  конструкторской  документации.

3.7 Соединительные   провода    должны    прокладываться    отдельными   жгутами.

3.8 Формы   и   способы    разделки,  контактные  присоединения,  крепления  проводов  должны  соответствовать  ГОСТ 10434-82.

3.9 Электрическая   проводка   к   аппаратуре,  установленной  на  подвижных  поворотных  элементах,  должна  иметь  петлю-компенсатор.

1.3.10 Провода  не  должны  иметь  следов  повреждения  изоляции  и  загрязнения. Сращивание  проводов  из  двух  и  более  кусков  не  допускается.

3.11 Длина  проводов,  предназначенных  для  присоединения  к  приборам, должна обеспечивать  двухкратное  возобновление  концевой  заделки  провода.

3.12 Сварные    швы   должны    быть   выполнены  в  соответствии  с  требованиями  ГОСТ 5264-80, ГОСТ 14771-79, ГОСТ 14806-80, ГОСТ 16038-80.

3.13 Качество  лакокрасочных  покрытий   должно  соответствовать  для  внутренних  поверхностей  V классу,  а  для  наружных  — IV классу  по ГОСТ 9.032-74.  Для  индуктора  электропечи  защитное  лакокрасочное  покрытие  V класса, а  вид  покрытия  8/9  согласно  ГОСТ 9.032-74.

3.14 Отклонения диаметра катушек индуктора от номинального значения не должны превышать +3 мм. Концентричность расположения отдельных витков индуктора по наружному диаметру не должна превышать 2 мм. Высота индуктора может отличаться от номинальной, не более ±3 мм.

3.15 Катушки индуктора и водоохлаждаемые кабели должны быть водонепроницаемыми и выдерживать рабочее давление 0,4 МПа. При этом перепад давления, не более 0,072 МПа — для гибких связей, 0,2…0,29 МПа –для индуктора.

3.16 Установленный ресурс индуктора до капитального ремонта должен быть не менее 5500 ч.

3.17 Полный средний срок службы установки  должен быть не менее 10 лет.

3.18 Механизм наклона электропечи должен обеспечивать плавный наклон электропечи на угол 95° за 90 секунд с чёткой остановкой в любом промежуточном положении. Задиры, риски и другие механические повреждения на поверхностях штоков плунжеров не допускаются.

3.19 Рабочее  положение  тиристорного  преобразователя  частоты  вертикальное. Допускается отклонение  рабочего  положения  не  более  5о  в  любую  сторону.

3.20 Конструкция  установки  должна  обеспечивать:

1. удобство  и  безопасность  обслуживания;
2. возможность  снятия  составных  частей,  подлежащих  замене  при  эксплуатации,  без демонтажа  других  составных  частей;
3. доступ  к  частям, подлежащим  регулированию и настройке;
4. удобство  установки  оборудования,  а  также  подключения  внешних  соединений;
5. возможность  применения  грузоподъемных  механизмов.

3.21 Сопротивление  изоляции  токоведущих  частей установки относительно  корпуса  и  между  цепями,  электрически  не  связанными  между  собой,  должно быть  не  менее:

1. 5 МОм  — в нормальных  климатических  условиях  по  ГОСТ 15150-69,
2. 75 кОм  —  в  условиях  воздействия  верхнего  значения  температуры  окружающей  среды  при  заполненной  водой  системе  охлаждения  и    установлении  в электропечи  режима  теплового  равновесия.

3.22 Сопротивление  изоляции  выводов  индуктора  относительно  каркаса  электропечи  должно  быть  не  менее  1МОм.

3.23 Электрическая  изоляция  токоведущих  частей установки относительно  корпуса  и  между  цепями,  электрически  не  связанными  между  собой,  должна  выдерживать  в  течение  1 мин  испытательное  напряжение  переменного  тока  частотой 50 Гц  в  соответствии  с таблицей  

Номинальное  напряжение  по  изоляции,  В	Испытательное  напряжение (действующее  значение), В
до  24	500
свыше 24  до 60	1000
свыше  60  до  200	1500
свыше  200  до  500	2000
Свыше  500	2,5Uраб.+1000,  но не менее  3000

3.24 Водоохлаждаемые  сборочные  единицы должны быть герметичными  и  выдерживать  рабочее  давление  0,4х106 Па  (4 кгс·см2).

3.25 Установка должна  иметь  систему  отключения  и  аварийной  сигнализации  при  пропадании  охлаждающей  воды.

3.26 Температура   охлаждающей   воды   на   выходе   элементов   охлаждения  установки  при  номинальных  параметрах  (напряжение, емкость, температура перегрева) не должна  превышать  60^оС (при  температуре  на  входе не ниже 15 и не  выше  25^оС).

4. Комплектность.

4.1. Комплектность поставки установки должна соответствовать указанной в табл.1.3.

Таблица 1.3

Наименование	Обозначение	Кол.	Примечание
1 Электропечь УИН	ИЕЭТ.682182.050-ХХ	1 или 2 шт	Поставляется в нефутерованном  виде, без теплоизоляционных материалов и набивочных масс
2 Установка насосная	УМ-ХХ	1 шт
3 Конденсаторная батарея БК	ИЕЭТ.50ХХ.000.000	1 шт
4 Комплект гибких связей	ИЕЭТ.43ХХ.000.000	1 комплект
5 Эксплуатационная документация	ИЕЭТ.682182.050-ХХ	1 комплект

Примечание:  1. В комплект поставки не входят:
а) кабели и провода для выполнения внешних соединений и защитного заземления;
б) шины для соединения гибких токопроводов с тиристорным преобразователем частоты и конденсаторной батареей;
в) трубы для прокладки кабелей и проводов, трубы и арматура для подвода и отвода масла и охлаждающей воды, подвода сжатого воздуха;
г) приборы и аппаратура для замера температуры расплавленного металла;
д) вентиляционное оборудование для удаления тепловыделений от электропечи;
е) инструменты, оборудование и приборы, необходимые для монтажа и испытаний установки.

5. Маркировка.

5.1 Маркировка   установки  должна  соответствовать   требованиям   ГОСТ 18620-86   и   содержать   следующие   маркировочные  данные:

1. наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;
2. тип установки;
3. напряжение контурной цепи в вольтах;
4. частоту  тока  контурной цепи в герцах;
5. мощность, потребляемую электропечью в киловаттах;
6. заводской  номер;
7. дату  изготовления;
8. обозначение  технических  условий.

5.2. На  панелях,  каркасах,  элементах,  подлежащих  замене  при   эксплуатации, должна  быть  нанесена  их  маркировка   согласно  принципиальной   электрической   схеме.

5.3 Маркировочные данные  должны быть нанесены травлением или другим способом, обеспечивающим их сохранность при транспортировании и хранении на табличку по ГОСТ 12971-67, прикреплённую на видном месте задней панели.

5.4 Маркировка тары по ГОСТ 14192-77.

5.5 Транспортная маркировка должна быть нанесена непосредственно на тару по трафарету несмываемой краской.

6. Упаковка.

6.1 Упаковка,  средства  и  методы   консервации   составных   частей   электропечи   должны  соответствовать требованиям раздела 3 ГОСТ 23216-78.   Категория упаковки  КУ-2.

6.2 В  каждый  ящик  вкладывается  упаковочный  лист.   Для  поставки  на  экспорт упаковочный  лист  выполняется  по  ГОСТ 637-79.

6.3 По  согласованию   между   заказчиком   и   предприятием-изготовителем  разрешается   отгрузка электропечи без  упаковки  автотранспортом  и  в  железнодорожных  вагонах   при   условии  обеспечения    защиты  от  атмосферных  осадков  и  исключения  механических  повреждений.

Что такое индукционный нагрев? | Inductoheat Inc

Компании группы

Inductotherm используют электромагнитную индукцию для плавления, нагрева и сварки в различных отраслях промышленности. Но что такое индукция? И чем он отличается от других способов нагрева?

Для типичного инженера индукция — увлекательный метод нагрева. Наблюдение за тем, как кусок металла в катушке становится вишнево-красным за считанные секунды, может удивить тех, кто не знаком с индукционным нагревом.Оборудование для индукционного нагрева требует понимания физики, электромагнетизма, силовой электроники и управления технологическими процессами, но основные концепции, лежащие в основе индукционного нагрева, просты для понимания.

Основы

Обнаружил Майкл Фарадей, индукция начинается с катушки из проводящего материала (например, меди). Когда ток течет через катушку, создается магнитное поле внутри и вокруг катушки. Способность магнитного поля выполнять работу зависит от конструкции катушки, а также от величины тока, протекающего через катушку.

Направление магнитного поля зависит от направления тока, поэтому переменный ток через катушку приведет к изменению направления магнитного поля с той же скоростью, что и частота переменного тока. Переменный ток 60 Гц заставит магнитное поле менять направление 60 раз в секунду. Переменный ток 400 кГц вызовет переключение магнитного поля 400 000 раз в секунду.

Когда проводящий материал, заготовка, помещается в изменяющееся магнитное поле (например, поле, генерируемое переменным током), в заготовке индуцируется напряжение (закон Фарадея).Индуцированное напряжение приведет к потоку электронов: току! Ток, протекающий через заготовку, будет идти в направлении, противоположном току в катушке. Это означает, что мы можем контролировать частоту тока в заготовке, контролируя частоту тока в катушке.

Когда ток течет через среду, движение электронов будет сопротивляться. Это сопротивление проявляется в виде тепла (эффект джоулевого нагрева). Материалы, которые более устойчивы к потоку электронов, будут выделять больше тепла, когда через них протекает ток, но, безусловно, можно нагревать материалы с высокой проводимостью (например, медь) с помощью индуцированного тока.Это явление критично для индукционного нагрева.

Что нам нужно для индукционного нагрева?

Все это говорит нам о том, что для индукционного нагрева необходимы две основные вещи:

1. Изменяющееся магнитное поле
2. Электропроводящий материал, помещенный в магнитное поле

Чем отличается индукционный нагрев от других методов нагрева?

Есть несколько методов нагрева объекта без индукции.Некоторые из наиболее распространенных промышленных практик включают газовые печи, электрические печи и соляные бани. Все эти методы основаны на передаче тепла продукту от источника тепла (горелки, нагревательного элемента, жидкой соли) посредством конвекции и излучения. Когда поверхность продукта нагревается, тепло передается через продукт за счет теплопроводности.

Продукты с индукционным нагревом не используют конвекцию и излучение для доставки тепла к поверхности продукта. Вместо этого тепло генерируется на поверхности продукта за счет протекания тока.Затем тепло от поверхности продукта передается через продукт за счет теплопроводности. Глубина, на которую тепло генерируются непосредственно с помощью индуцированного тока зависит от того, что называется в электрических опорной глубины .

Электрическая опорная глубина сильно зависит от частоты переменного тока, протекающего через обрабатываемую деталь. Более высокая частота ток приведет к мельче электрических эталонной глубины и более низкая частота ток приведет к более глубокой электрическим эталонной глубине .Эта глубина также зависит от электрических и магнитных свойств детали.

Электрическая опорная глубина высоких и низких частот

Компании группы

Inductotherm используют преимущества этих физических и электрических явлений, чтобы адаптировать решения для обогрева для конкретных продуктов и приложений. Тщательный контроль мощности, частоты и геометрии змеевика позволяет компаниям группы Inductotherm проектировать оборудование с высоким уровнем управления технологическим процессом и надежностью независимо от области применения.

Индукционная плавка

Для многих процессов плавление — это первый шаг в производстве полезного продукта; индукционная плавка происходит быстро и эффективно. Изменяя геометрию индукционной катушки, индукционные плавильные печи могут удерживать заряды, размер которых варьируется от объема кофейной кружки до сотен тонн расплавленного металла. Кроме того, регулируя частоту и мощность, компании группы Inductotherm могут обрабатывать практически все металлы и материалы, включая, помимо прочего, железо, сталь и сплавы нержавеющей стали, медь и сплавы на ее основе, алюминий и кремний.Индукционное оборудование разрабатывается индивидуально для каждого приложения, чтобы обеспечить его максимальную эффективность.

Основным преимуществом индукционной плавки является индукционное перемешивание. В индукционной печи металлическая шихта плавится или нагревается током, генерируемым электромагнитным полем. Когда металл расплавляется, это поле также заставляет ванну двигаться. Это называется индуктивным перемешиванием. Это постоянное движение естественным образом перемешивает ванну, создавая более однородную смесь, и способствует легированию.Объем перемешивания определяется размером печи, мощностью, подаваемой на металл, частотой электромагнитного поля и типом / количеством металла в печи. При необходимости количество индукционного перемешивания в любой конкретной печи можно регулировать для специальных применений.

Индукционная вакуумная плавка

Поскольку индукционный нагрев осуществляется с помощью магнитного поля, заготовка (или нагрузка) может быть физически изолирована от индукционной катушки огнеупором или другой непроводящей средой.Магнитное поле будет проходить через этот материал, чтобы вызвать напряжение в находящейся внутри нагрузке. Это означает, что груз или заготовку можно нагревать в вакууме или в тщательно контролируемой атмосфере. Это позволяет обрабатывать химически активные металлы (Ti, Al), специальные сплавы, кремний, графит и другие чувствительные проводящие материалы.

Индукционный нагрев

В отличие от некоторых методов сжигания, индукционный нагрев точно регулируется независимо от размера партии. Изменение тока, напряжения и частоты через индукционную катушку приводит к точно настроенному инженерному нагреву, идеально подходящему для точных применений, таких как упрочнение, закалка и отпуск, отжиг и другие формы термообработки.Высокий уровень точности важен для критически важных приложений, таких как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, волоконная оптика, соединение боеприпасов, закалка проволоки и отпуск пружинной проволоки. Индукционный нагрев хорошо подходит для специальных применений в металлах, включая титан, драгоценные металлы и современные композиты. Точный контроль нагрева, доступный с помощью индукции, не имеет себе равных. Кроме того, при использовании тех же принципов нагрева, что и при нагреве в вакуумных тиглях, индукционный нагрев может осуществляться в атмосфере для непрерывного использования.Например, светлый отжиг труб и труб из нержавеющей стали.

Высокочастотная индукционная сварка

Когда индукция осуществляется с использованием высокочастотного (HF) тока, возможна даже сварка. В этом применении очень мелкая электрическая ссылка глубина , которые могут быть достигнуты с ВЧ током. В этом случае металлическая полоса формируется непрерывно, а затем проходит через набор точно спроектированных валков, единственной целью которых является прижатие кромок сформированной полосы друг к другу и создание сварного шва.Непосредственно перед тем, как сформированная полоса достигает комплекта валков, она проходит через индукционную катушку. В этом случае ток течет вниз по геометрической «форме», образованной краями полосы, а не только вокруг внешней части сформированного канала. По мере того как ток течет по краям ленты, они нагреваются до подходящей температуры сварки (ниже температуры плавления материала). Когда кромки прижимаются друг к другу, весь мусор, оксиды и другие загрязнения вытесняются наружу, что приводит к образованию твердотельного кузнечного шва.

Будущее

С наступлением эпохи высокотехнологичных материалов, альтернативных источников энергии и необходимости расширения возможностей развивающихся стран уникальные возможности индукции предлагают инженерам и конструкторам будущего быстрый, эффективный и точный метод нагрева.

,ИНДУКЦИЯ

GH | Установки индукционного нагрева

GH Induction разрабатывает и производит как стандартные, так и индивидуальные машины в зависимости от процесса заказчика.

Любая индукционная система на предприятии состоит от базовой системы электропитания до сложной системы, включающей погрузочно-разгрузочную машину, встроенную в полностью автоматизированную производственную линию.

Основные характеристики установки будут определяться следующими параметрами:

• Тип применения
• Производительность (частей / час)
• Тип детали и ассортимент
• Требования к технической части
• Система перемещения: автоматическая или ручная
• Интеграция с другими процессами
• При разработке решения учитываются любые другие требования заказчика.

В дополнение к индивидуальному дизайну решения, GH Group предлагает проверенные стандартные базовые установки для различных применений, таких как: ковка, термообработка, плавление, эпоксидное соединение, термообработка и нагрев в высоком вакууме.

Семейство TVK, компактные, модульные и качественные доступные машины

Это семейство машин предназначено для простой интеграции индукционной термообработки в оборудование заказчика, позволяя выполнять два процесса на одной машине. Диапазон охватывает от базовых функций до более высокопроизводительных и интеллектуальных.

Семейство

TVK состоит из разных серий в зависимости от габаритов и веса деталей; и количество или нагревание процессов, выполняемых в машине.

• ТВК-С и ТВК-СД. Для обработки мелких деталей, требующих до 100 кВт. Максимальные размеры детали — длина обработки 1000 мм и вес <25 кг. TVK-SD, D station Станция двойного нагрева, допускает второй процесс на той же машине, например закалку и отпуск.
• ТВК-М и ТВК-МД .Обработка деталей формы средней мощности требует до 200 кВт. Максимальные размеры детали — длина обработки 1000 мм и вес <50 кг.

Машины индукционные вертикальные малогабаритные, ТВК-С серия

Хотите посмотреть ВИДЕО? Нажмите здесь

Для получения дополнительной информации обращайтесь по адресу [email protected].

Индивидуальные решения

В случае машин по индивидуальному заказу, в соответствии с требованиями заказчика решение будет состоять из комбинации следующих систем:

• Система питания
  • Генератор для преобразования основного источника питания в ток, соответствующий приложению.
  • Нагревательная станция для связи электрических характеристик индуктора с генератором (батарея конденсаторов, трансформатор и выходные пластины)
  • Индуктор , передающий энергию детали для ее нагрева
• Подъемно-транспортное средство , которое перемещает деталь для размещения ее на индукторе
• Системы охлаждения для электрических компонентов и для термообработки
• Система управления для управления всем процессом.
• Контролируемая атмосфера , опционально

Универсальная установка однократного упрочнения для CVJ, тюльпанов и внешнего кольца. Время цикла: 15 сек / часть

Исключительная универсальность. Высокая производительность всех типов закаленных тюльпанов и CV на одной автоматической установке.

Кейсы

,

Что такое индукционный нагрев и как он работает?

• +1585 889 9000
• Свяжитесь с нами
• Язык
  • CN — 中文
  • DE — Deutsch
  • ES — испанский
  • FR — Français
  • IT — Italiano
  • JP —
  • КО —

  4

• Приложения
  • Технологические приложения
  • Промышленные приложения

.

Змеевики индукционного нагрева — компоненты индукционного нагрева

Элементы индукционного нагрева

Типичная система индукционного нагревателя включает в себя источник питания, цепь согласования импеданса, цепь резервуара и аппликатор. Аппликатор, представляющий собой индукционную катушку, может быть частью цепи резервуара. Цепь резервуара обычно представляет собой параллельный набор конденсаторов и индукторов. Конденсатор и индуктор в цепи резервуара являются резервуарами электростатической энергии и электромагнитной энергии соответственно.На резонансной частоте конденсатор и катушка индуктивности начинают передавать накопленную энергию друг другу. В параллельной конфигурации это преобразование энергии происходит при большом токе. Сильный ток через катушку способствует хорошей передаче энергии от индукционной катушки к заготовке.

Щелкните здесь, чтобы узнать , что такое индукционные катушки и как они работают, а также различные типы катушек .

а) Источник питания

Источники питания — одна из самых важных частей системы индукционного нагревателя.Обычно они оцениваются по диапазону рабочих частот и мощности. Существуют различные типы индукционных источников питания, в том числе источники сетевой частоты, умножители частоты, мотор-генераторы, преобразователи искрового разрядника и твердотельные инверторы. Твердотельные инверторы имеют наибольшую эффективность среди источников питания.

Типичный твердотельный инверторный источник питания состоит из двух основных частей; Выпрямитель и инвертор. Линейные переменные токи преобразуются в постоянный в выпрямительной секции с помощью диодов или тиристоров.Постоянный ток поступает в инвертор, где твердотельные переключатели, такие как IGBT или MOSFET, преобразуют его в ток, на этот раз с высокой частотой (обычно в диапазоне от 10 до 600 кГц). Согласно диаграмме ниже, IGBT могут работать на более высоком уровне мощности и более низкой частоте по сравнению с MOSFET, работающими на более низком уровне мощности и более высоких частотах.

b) Согласование импеданса

Источники питания для индукционного нагрева, как и любое другое электронное устройство, имеют максимальные значения напряжения и тока, которые нельзя превышать.Чтобы передать максимальную мощность от источника питания к нагрузке (детали), полное сопротивление источника питания и нагрузки должно быть как можно ближе. Таким образом, значения мощности, напряжения и тока могут одновременно достигать своих максимально допустимых пределов. Для этого в индукционных нагревателях используются схемы согласования импеданса. В зависимости от области применения могут использоваться различные комбинации электрических элементов (например, трансформаторы, регулируемые катушки индуктивности, конденсаторы и т. Д.).

c) Резонансный бак

Резонансный резервуар в системе индукционного нагрева обычно представляет собой параллельный набор конденсатора и индуктора, который резонирует на определенной частоте.Частота получается по следующей формуле:

, где L — индуктивность индукционной катушки, а C — емкость. Согласно анимации ниже, явление резонанса очень похоже на то, что происходит в качающемся маятнике. В маятнике кинетическая и потенциальная энергии преобразуются друг в друга, пока он колеблется от одного конца к другому. Движение затухает из-за трения и других механических потерь. В резонансном резервуаре энергия, обеспечиваемая источником питания, колеблется между индуктором (в форме электромагнитной энергии) и конденсатором (в форме электростатической энергии).Энергия затухает из-за потерь в конденсаторе, катушке индуктивности и детали. Потери в заготовке в виде тепла желательны и предназначены для индукционного нагрева.

Сам резонансный бак состоит из конденсатора и индуктора. Блок конденсаторов используется для обеспечения необходимой емкости, чтобы достичь резонансной частоты, близкой к мощности источника питания. На низких частотах (ниже 10 кГц) используются масляные конденсаторы, а на более высоких частотах (более 10 кГц) используются керамические или твердые диэлектрические конденсаторы.

г) Индукторы индукционного нагревателя

Что такое индукционные катушки и как они работают?

Катушка индукционного нагрева представляет собой медную трубку особой формы или другой проводящий материал, через который пропускается переменный электрический ток, создавая переменное магнитное поле. Металлические части или другие проводящие материалы помещаются внутри, через катушку индукционного нагрева или рядом с ней, не касаясь катушки, и создаваемое переменное магнитное поле вызывает трение внутри металла, вызывая его нагрев.

Как работают индукционные катушки?

При проектировании змеевика необходимо учитывать некоторые условия:

1. Для увеличения эффективности индукционных нагревателей расстояние между катушкой и заготовкой должно быть минимизировано. Эффективность связи между катушкой и заготовкой обратно пропорциональна квадратному корню из расстояния между ними.

2. Если деталь расположена в центре спиральной катушки, она будет лучше всего связана с магнитным полем.Если он смещен по центру, область заготовки ближе к виткам будет получать больше тепла. Этот эффект показан на рисунке ниже.

3. Кроме того, позиция рядом с соединением выводов и катушки имеет более слабую плотность магнитного потока, поэтому даже центр внутреннего диаметра спиральной катушки не является центром индукционного нагрева.

4. Следует избегать эффекта отмены (рисунок слева). Это происходит, когда раскрытие катушки очень мало. Добавление петли в катушку поможет обеспечить необходимую индуктивность (рисунок справа).Индуктивность катушки индуктивности определяет ее способность сохранять магнитную энергию. Индуктивность можно рассчитать по следующей формуле:

.

, где ε — электродвижущая сила, а dI / dt — скорость изменения тока в катушке. Сам по себе ε равен скорости изменения магнитного потока в катушке (- dφ / dt), где магнитный поток φ может быть рассчитан из NBA, где N — число витков, B — магнитное поле и A — площадь индуктор. Следовательно, индуктивность будет равна:

Очевидно, что величина индуктивности линейно пропорциональна площади индуктора.Следовательно, необходимо учитывать минимальное значение для контура индуктора, чтобы он мог накапливать магнитную энергию и передавать ее индукционной заготовке.

Эффективность катушки

КПД змеевика определяется следующим образом:

В таблице ниже показаны типичные значения КПД различных катушек:

Модификация катушки по заявке

В некоторых случаях нагревательный объект не имеет однородного профиля, но требует равномерного нагрева.В этих случаях необходимо изменить поле магнитного потока. Для этого есть два типичных метода. Один из способов — разделить витки там, где деталь имеет большее поперечное сечение (при использовании спиральной катушки). Более распространенный метод — увеличить расстояние между обмотками в тех областях, где поперечное сечение детали больше. Оба метода показаны на рисунке ниже.

Такая же ситуация возникает при нагреве плоских поверхностей большими змеевиками. Центральная зона получит излишнее тепло.Чтобы избежать этого, зазор между поверхностью катушки и плоским объектом будет увеличен за счет придания катушке блина конической формы.

Змеевик с футеровкой используется в приложениях, где требуется широкая и однородная зона нагрева, но мы не хотим использовать большие медные трубки. Лайнер — это широкий лист, который прихваткой припаян к гибкой трубе как минимум в двух точках. Остальная часть стыка будет припаяна только для обеспечения максимальной теплопередачи. Также синусоидальный профиль поможет увеличить охлаждающую способность змеевика.Такая катушка изображена на рисунке ниже.

По мере увеличения длины нагрева необходимо увеличивать количество витков, чтобы сохранить равномерность нагрева.

В зависимости от изменения формы заготовки картина нагрева меняется. Магнитный поток имеет тенденцию накапливаться на краях, порезах или вмятинах на нагреваемом объекте, вызывая тем самым более высокую скорость нагрева в этих областях. На рисунке ниже показан «краевой эффект», когда змеевик находится выше края нагревательного элемента и в этой области происходит чрезмерный нагрев.Чтобы избежать этого, катушку можно опустить ниже, ровно или немного ниже края.

Индукционный нагрев дисков также может вызвать чрезмерный нагрев кромок, как показано на рисунке ниже. Края нагреваются сильнее. Высота катушки может быть уменьшена, или концы катушки могут быть сделаны с большим радиусом для отделения от края заготовки.

Острые углы прямоугольных катушек могут вызвать более глубокий нагрев детали.Разделение углов катушки, с одной стороны, снизит скорость нагрева угла, но, с другой стороны, снизит общую эффективность индукционного процесса.

.