Încălzirea sârmă de cupru utilizate pentru diferite scopuri: încălzire înainte sau re-izolate sârmă, călire sârmă, trefilare la cald și recoacere, ceea ce atrage după sine proprietăți mecanice îmbunătățite ale firului [3]. Există diferite moduri de fire de încălzire, dar nu toate dintre ele sunt eficiente.
încălzire cu flacără este folosit, nu numai la piese de legătură cu diferite conductivități termice și de rigidizarea flacără de suprafață, dar, de asemenea, pentru tratamentul termic al produselor. Dezavantajul acestei metode - o rată de încălzire lentă, ceea ce duce la o lungă ședere a metalului în zona de temperatură ridicată, ceea ce atrage după sine formarea zgurii, posibila intoxicație metal. In plus, acest tip de încălzire implică poluarea mediului, și nu este ecologic [4].
Încălzire cuptoare radiatoare cu infraroșu sunt, de asemenea, folosite pentru încălzirea firului. Acestea sunt cuptor la temperatură joasă și în ele, în loc de elemente de încălzire convenționale, care transmit energia încălzește piesa în principal prin convecție, surse de eliberare de căldură sunt radiatoare în infraroșu, în acest loc de încălzire caz, prin absorbția produsului energetic. Un dezavantaj este, de asemenea, încălzirea neuniformă, eficiență scăzută, timpul de încălzire lung și echipamente scumpe.
încălzirea prin inducție este eficientă pentru a încălzi sârmă de oțel, dar nu este potrivit pentru rezolvarea problemei încălzirii firului de cupru. Deoarece cupru, spre deosebire de oțel, material nemagnetic, valoarea stratului de piele va fi insuficientă pentru a aborda eficient problemele care duce la cuptorul cu inducție dezavantaj principal, care este eficiența scăzută.
frecventa puterii de încălzire Contactul direct deteriorarea prin contact complicate și contactele spliced, datorită apariției curenților mari prin intermediul acestora, având ca rezultat deteriorarea suprafeței firului [1].
Având în vedere cele de mai sus, încălzirea și recoacere toroanelor de cupru este în prezent sarcină care necesită soluții eficiente.
În această lucrare, problema reală de studiu am posibilitatea de a curenților de înaltă frecvență de încălzire în contact direct vor fi luate în considerare. Deoarece încălzirea de înaltă frecvență nu este nevoie de trecerea curenților mari și a curenților de scurgere mici rezolvă problema de deteriorare a contactelor și deteriorarea suprafeței conductorului. Mai mult decât atât, atunci când încălzirea contact prin curenți de înaltă frecvență datorită adâncimii superficială de penetrare crește densitatea curentului de curgere, și astfel, crește puterea specifică disipată în sârmă, care, la rândul său, atrage după sine un alt avantaj - lungimea redusă a instalației de încălzire.
În frecvență ridicată actuală conduce construcție este de o importanță fundamentală, inductanța poate avea un efect semnificativ asupra creșterii puterii reactive. Pentru a rezolva această problemă, utilizați instalația cu inductanță scăzută, pentru că am ales sistemul coaxial cu un conductor interior și exterior tubular continuu, jucat de trompeta, au fost blocați, de asemenea, conexiuni electrice de sârmă.
Pe parcursul acestei instalații de producere a hârtiei pentru încălzire și recoacerea firelor de cupru se vor calcula I și discută avantajele de încălzire de înaltă frecvență.
Sarcina tehnică: pentru a produce sârmă de cupru recopt de 2 mm diametru, la o temperatură de 620 C, productivitate annealing -1 ton / h?. Pentru a efectua sarcinile au fost selectate lungimea instalației de încălzire frecvență, diametrul tubului sistemului coaxial. Date de referință sunt prezentate în tabelul 1.
Calcularea rezistenței activă a sistemului
Pentru a găsi rezistența activă a sistemului trebuie să găsească o arie a secțiunii transversale eficace, deoarece curentul de înaltă frecvență nu curge în jurul secțiunii conductorului.
Deoarece materialul nemagnetic yalyaetsya cupru.
Cunoscând adâncimea de penetrare, putem găsi o secțiune eficientă și rezistența activă a elementelor.
sârmă activă rezistență la 1 metru:
Sn eff - secțiunea transversală efectivă a firului
Rezistența activă a tubului 1 metru lungime:
Deoarece aparatul este conectat un fir-serie și tubul, obținem o rezistență totală ca suma rezistențelor a tubului și sârmă:
inductanță Amenajarea efectua calcule, folosind formula (5) [1, c. 133]. Sistemul de calcul al inductanța este reprezentat în figura 1.
Figura 1. Reprezentarea schematică a sistemelor de calcul inductanțe.
Formula de calcul a per unitate de lungime inductanța a sistemului:
Această formulă ia în considerare faptul că încălzirea are loc la o frecvență mare [1].
Deoarece scopul este de a încălzi firul de către unitatea de încălzire eficiență Joule-Lenz:
I - curent care curge prin aparat A.
Cunoscând performanțele necesare, putem găsi puterea pe care le va oferi și ridica generatorul și unitatea de potrivire.
Puterea netă necesară pentru a asigura performanța dorită:
Datorită faptului că unitatea de negociere, unitatea de încălzire și generatorul în sine nu sunt o sută de eficiență la sută, puterea generatorului necesar:
ŋtgi - tranzistor eficiența generatorului;
NBS - unitate de acceptare a eficienței;
ŋnagr - eficiența sistemului de încălzire.
Având în vedere douăzeci de procente din înălțimea liberă a obține puterea necesară a generatorului:
Se calculează viteza de tragere a firului, oferind temperatura necesară de încălzire.
Impartind ambele părți cu formula (10) prin t. pe partea stângă obținem performanțe. De aici puteți găsi viteza firului de tragere.
Astfel, este necesar viteza de tragere a firului:
Cunoscând inductanța sistemului și de operare de frecvență determină capacitatea de compensare:
Pentru a pune în aplicare compensarea condensatori polipropilenă capacitate selectate compania SA „Girikond“ K78-21 utilizate în circuitele de corecție a factorului de putere AC. Caracteristicile tehnice ale condensatorului sunt prezentate în tabelul 2.
Specificații K78-21 condensator
Pe baza valorilor calculate ale generatorului, fabricate de „Interm“ SRL a fost selectat TGI 100/66 [1].
Se calculează coeficientul de conversie:
Pentru vizualizarea avantajele incalzirii de contact de la o frecvență ridicată, un tabel comparativ al frecvenței și de curent care curge prin instalația.
Rezistența este o funcție de frecvență. Deoarece frecvența variază adâncimea de penetrare a curentului, schimbând astfel efective secțiune și rezistență la schimbările transversale.
Curentul care curge în instalație:
Tabelul 3 prezintă valoarea calculată a curentului care curge prin aparatul la o frecvență diferită.
Curentul care curge prin instalație la frecvențe diferite
Pentru claritatea prezentării modifică cantitatea de curent în funcție de frecvența constructul grafic, este reprezentată în figura 2.
Figura 2. Un grafic al fluxului de curent pe frecvența utilizată.
Din graficul prezentat în figura 2 că o modificare semnificativă a curentului care circulă în instalație are loc în intervalul de la zero la 500 kHz. În viitor, odată cu creșterea frecvenței de curent continuă să scadă, dar mult mai lent. Astfel, pentru încălzirea ridicată contactul direct al firului de cupru este suficientă pentru a utiliza oscilatoare cu o frecvență de funcționare de până la 440 kHz. la o anumită frecvență este de lucru realizabilă pe generatoare tranzistor mici. Utilizarea frecvențe mai mari pot necesita tub generatrov [1]. De asemenea, odată cu creșterea frecvenței de operare va consuma mai multă putere reactivă.
De asemenea, pentru a reduce cantitatea de curent este posibil curge pentru a crește lungimea de instalare. De la (17), se observă că prin creșterea lungimii dispozitivului de încălzire, curentul va scădea proporțional cu rădăcina pătrată a creșterii.
instalație de încălzire Schema este prezentată în figura 3.
Figura 4 este o schemă electrică a unei instalații de încălzire.
Figura 4. Diagrama schematică a unei instalații de încălzire.
Astfel, o încălzire de contact mare de sârmă de cupru este avantajoasă deoarece are o eficiență ridicată. Sistemul propus are o mică pierdere în puterea reactivă în detrimentul unui inductor mic, dar o mică rezistență, astfel încât căldura să producă la o frecvență ridicată în zeci sau sute de kHz. Se recomandă să utilizați un generator cu o frecvență de funcționare de până la 440 kHz, deoarece acestea oferă cel mai eficient de frecventa. Minimizarea curentului care curge prin contact este posibilă prin creșterea frecvenței și extinderea instalației de încălzire.