Классификация индукционных установок

И область их применения

По назначению индукционные установки делятся на плавильные печи, миксеры и нагревательные установки. Индукционные печи предназначены для нагрева металлов и их сплавов выше температуры их расплавления и перегрева металла до температуры разливки. Сюда относятся электропечи для плавки черных и цветных металлов и их сплавов. Миксеры служат для подогрева жидкого металла до температуры разливки, так и для выравнивания его состава и поддержания его температуры. Индукционные нагревательные установки служат для нагрева деталей до температуры термообработки или горячей деформации металла, т. е. меньшей, чем температура расплавления. Это – индукционные установки для сквозного нагрева под горячую деформацию металлических заготовок и установки для термообработки (поверхностная закалка, отпуск и пр.).

По частоте тока источника питания индукционные установки делятся на печи и нагревательные установки низкой (промышленной) частоты (50 Гц), печи и нагревательные установки средней частоты (150-10000 Гц), печи и нагревательные установки высокой частоты (50-1000 кГц).

По конструкции индукционные печи и нагревательные установки могут выполняться открытыми, т. е. работающими при атмосферном давлении воздуха, и герметически закрытыми, работающими или с разряжением воздуха внутри плавильного пространства, или с повышенным давлением при заполнении рабочего пространства нейтральным газом (азотом, аргоном, водородом). Закрытые установки могут быть выполнены как вакуумно-компрессионные.

По режиму работы различают печи и установки периодического и печи и установки непрерывного действия.

По принципу действия индукционные печи подразделяются на канальные (печи с сердечником) и тигельные (печи без сердечника).

Индукционная канальная печь

Устройство канальной печи напоминает конструкцию силового трансформатора: она имеет стальной магнитопровод М, первичную обмотку – индуктор и вторичную обмотку в виде замкнутого канала, заполненного жидким металлом, (рис. 3.1).

На рис. 3.1, а изображена принципиальная схема однофазной канальной печи. Для уменьшения потока рассеяния целесообразно на одном стержне располагать и первичную и вторичную обмотки (канал), как показано на рис. 3.1, б, в.

Индукционная канальная печь отличается от трансформатора следующими характерными чертами:

– совмещением вторичной обмотки с нагрузкой;

– наличием во вторичной обмотке только одного витка (канала);

– низким коэффициентом мощности печи из-за наличия большого потока рассеяния .

Для улучшения параллельно индуктору печи присоединяют конденсаторную батарею, реактивная мощность которой должна быть равна реактивной мощности печи. Компенсация естественного коэффициента мощности печи необходима для того, чтобы не нагружать сеть (или понижающий силовой трансформатор) реактивным током, значения которого в несколько раз превосходят активный ток.

Рис. 3.1. Схемы однофазных индукционных канальных печей с открытым горизонтальным каналом: а – принципиальная схема печи с сердечником; б – схема печи со стержневым магнитопроводом; в – схема печи с броневым магнитопрводом

Электрооборудование,