感應加熱管設計-計算耦合距離
發表時間:2019-12-16 10:42:33
耦合是發生在管加熱部分和工件之間的能量傳遞。因此,耦合距離是平衡效率和制造需求所需的空間大小。
通常,距離隨著零件直徑的增加而增加,典型值分別為0.75、1.25和1.75英寸(19, 32和44 mm)或坯料坯直徑分別約為1.5、4和6英寸(38, 102和152 mm)。
當管長度超過其直徑的4-8倍時,在高功率密度下均勻加熱變得困難。在這些情況下,掃描工件長度的單圈或多圈管通常更可取。
影響感應管最佳耦合距離的主要因素有三個:
加熱類型
材料類型(黑色金屬與有色金屬)
頻率和處理類型
一。加熱類型
在靜態表面加熱中,零件可以旋轉,但不能通過管移動,建議零件與管之間的耦合距離為0.060英寸(0.15厘米)。
對于漸進加熱或掃描,通常需要0.075英寸(0.19厘米)的耦合距離,以允許工件直線度的變化。
與工件緊密耦合的細間距多匝管形成非常均勻的加熱模式。
通過打開零件和管之間的耦合,使與加熱區域相交的磁通圖更加均勻,可以實現類似的均勻性。然而,這也降低了能量傳遞。
如果需要較低的加熱速率,如鍛造的直通加熱,則可以接受。當需要高加熱速率時,最好保持緊密耦合。管的螺距應打開,以防止發電機過載。
2。材料類型
通過加熱磁性材料,采用多匝電感和慢功率傳輸。在這些情況下,耦合距離可能會更松-約為0.25至0.38英寸(0.64至0.95厘米)。
三。頻率和處理類型
然而,重要的是要記住,過程條件和處理決定耦合。如果零件不直,則必須減少聯軸節。
高頻時,管電流較低,必須增加耦合。低頻和中頻時,管電流相當高,減少耦合可提供機械操作優勢。
一般來說,在使用自動化系統的地方,管耦合應該更松。上面給出的耦合距離主要用于需要緊密耦合的熱處理應用。
在大多數情況下,距離隨著零件直徑的增加而增加,典型值分別為0.75、1.25和1.75英寸(19, 32和44 mm)或坯料坯直徑分別約為1.5、4和6英寸(38, 102和152 mm)。
繞組間的耦合效率與繞組間距離的平方成反比。
管效率是傳遞給管并傳遞給工件的能量。這與整體系統效率不一樣。
通常,用于加熱圓形工件的螺旋管具有最高的管效率值。內部管的值最低。
需要注意的是,除了薄餅和內部管外,加熱部分始終位于磁場的中心。不管零件輪廓如何,最有效的管本質上是對標準圓形管的修改。
例如,輸送機或通道管可以看作是一個矩形管,其末端彎曲形成“橋”,以便允許零件連續通過。然而,這些部分始終保持在通量集中的通道內。
要硬化的區域位于管匝數中心的旁邊,因此保持在磁通量最大的區域。
當要在零件上產生寬的加熱區時,可以通過在管匝數上添加一個襯墊來實現更大面積的耦合,或者也可以使用多匝道電感產生更多的安培匝數。
通道管內襯也可配置成在特定區域需要更高熱密度的特殊加熱模式。
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