Материал: Sb98328

видеокамера, оснащенная светофильтрами и предназначенная для наблюдения за поверхностью расплава. При необходимости изображение может сохраняться на персональном компьютере.

Мощность тепловых потерь в элементах индукционной системы определяется методом калориметрирования. Для измерения расхода и температуры воды в ветвях охлаждения используются ротаметры F1–F4 и термоэлектрические преобразователи T0–T4 (см. рис. 2.1). Термопреобразователи дублированы ртутными термометрами для визуального контроля температуры.

2.3.Порядок выполнения работы

1.При подготовке к работе требуется:

1)ознакомиться с методикой ее выполнения;

2)получить инструктаж у преподавателя по правилам работы с высоковольтными высокочастотными индукционными установками;

3)изучить устройство и электрическую принципиальную схему лампового генератора ВЧИ-11-60/1.76;

4)изучить конструкцию индукционной системы;

5)получить у преподавателя значения коэффициентов преобразования датчиков тока и напряжения ( KU и KI ).

2.При выполнении работы следует:

1)включить генератор и убедиться, что он настроен на частоту тока f = 1.76 МГц;

2)в диапазоне напряжений на индукторе V1 + V2 = 0.4...2.0 кВ зафиксировать показания приборов и внести данные в табл. 2.2 и 2.3.

17

2.4. Содержание отчета

1.Цель работы.

2.Описание оборудования включая перечень основных узлов силовой и высокочастотной частей лампового генератора.

3. Таблицы экспериментальных данных (табл. 2.2 и 2.3) и расчетных результатов (табл. 2.4) с подробным примером расчета одного из вариантов:

1) мощность тепловых потерь в элементах индукционной системы при различном напряжении на индукторе:

Pэл.инд = 4.19 × (tинд - t0)Vинд;

Pэл.х.т = 4.19 ×(tх.т - t0)Vх.т;

Pэл.кр = 4.19 ×(tкр - t0)Vкр; Pэл.дно = 4.19 ×(tдно - t0)Vдно,

где Pэл.инд, Pэл.х.т, Pэл.кр, Pэл.дно – мощность тепловых потерь в шинах конденсаторной батареи и индукторе, в холодном тигле, в крышке тигля и дне тигля соответственно, кВт; t0, tинд, tх.т, tкр, tдно – температура охлаждающей воды на входе системы охлаждения, выходе из системы охлаждения индуктора, тигля, крышки и дна соответственно, оС; Vинд, Vх.т, Vкр, Vдно – расход воды в ветвях охлаждения

индуктора, холодного тигля, крышки и дна соответственно, л/с.

18

Для перевода относительных показаний ротаметров v в абсолютные значения V использовать следующие зависимости:

Vинд = 3.067 ×10−3 ×vинд - 3.475×10−3;

Vх.т = 6.079 ×10−3 × vх.т + 3.942 ×10−2;

5) индуктивное сопротивление, Ом: Xинд = ωLинд .

4.Выводы по работе и анализ экспериментальных результатов.

19

Лабораторная работа 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДУКЦИОННОЙ ЗАКАЛКИ СТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРАНЗИСТОРНОГО ГЕНЕРАТОРА

Цели работы: изучить конструкцию двух транзисторных источников питания для индукционного нагрева стальных заготовок; провести закалку металлических образцов; провести калориметрирование тепловых потерь в закаленных образцах; рассчитать мощности источника питания во время нагрева и мощность тепловых потерь в образцах.

3.1. Общие сведения

Индукционный нагрев стальных изделий и их последующая закалка интенсивным потоком жидкости (вода, полимерные жидкости или масло) в спрейере или в ванне позволяет получить высокую твердость на поверхности нагреваемой детали в заданной области. При использовании индукционного нагрева под закалку, закаленный слой имеет толщину от 0.5 до 100 мм в зависимости от частоты переменного тока (1...500 кГц) и прокаливаемости стали.

Появление в конце прошлого столетия силовых транзисторов позволило получить новый класс источников питания для индукционного нагрева и частично или полностью заменить ламповые генераторы. Источники питания на базе высокочастотного мостового транзисторного инвертора напряжения имеют высокий КПД (до 95 %) и позволяют получать напряжение на индукторе до 450 В при токе до 600 А и частоте переменного тока от 10 до 500 кГц.

3.2. Описание установки

Лабораторная работа выполняется на двух установках, предназначенных для индукционного нагрева металлических заготовок. Первая установка состоит из транзиторного генератора Huetenger TIG 5/300 с потребляемой мощностью 5 кВт и частотой тока 50...300 кГц и трехвиткового индуктора.

20