"justify"> Тоді коефіцієнт самоіндукції
Реактивний опір деталі визначається з співвідношень
(2.14)
(2.15)
де і - реактивний опори нескінченно довгої циліндричної деталі, і циліндричної деталі кінцевої довжини, Ом.
- питомий опір,;
- частота, Гц.
Тоді реактивний опір деталі
Опір нагреваемого шару деталі знаходимо за формулами:
- Активне
(2.16)
- Реактивний
(2.17)
(2.18)
де - розрахунковий діаметр деталі, м.
- довжина гартує деталі, м;
- частота, Гц.
К - комплекс, що враховує вплив іншого не перегрітого шару;
- кут, на який напруженість магнітного поля відстає від напруженості електричного поля;
- поправочний коефіцієнт.
Значення,,, визначаємо за таблицями довідника, з урахуванням того, що і параметр.
Тоді ;; ;.
Активний опір нагреваемого шару деталі
Реактивний опір нагреваемого шару деталі
При розрахунку параметрів системи індуктор-деталь необхідно привести параметри деталі до параметрів індуктора. Тому коефіцієнт приведення параметрів дорівнює
(2.19)
де - поправочний коефіцієнт для визначення коефіцієнта взаємної індукції;
- активний опір нагреваемого шару деталі, Ом;
- реактивний опір нескінченно довгою деталі, Ом.
Значення поправочного коефіцієнта для визначення коефіцієнта взаємної індукції визначається за таблицями довідника [11].
При і при,.
Наведені параметри нагреваемого шару деталі визначаються за формулами:
;
; (2.20)
.
Отже,
Опір одновиткового індуктора:
- Активне
(2.21)
де - омічний опір провідника товщиною;
- питомий опір,;
- діаметр індуктора, м;
- ширина індуктора, м;
- товщина стінки трубки індуктора, м;
- коефіцієнт, при; ;
- Реактивний
(2.22)
де - поправочний коефіцієнт для обчислення коефіцієнта самоіндукції.
Значення поправочного коефіцієнта для визначення коефіцієнта самоіндукції визначається за таблицями довідника.
При поправочний коефіцієнт.
- коефіцієнт, при ;;
Провідникові провідника товщиною:
Активний опір одновиткового індуктора
Реактивний опір одновиткового індуктора
Еквівалентнаопір одновиткового індуктора:
- Активне
(2.23)
- Реактивний
(2.24)
- Повне
(2.25)
Коефіцієнт потужності індуктора
(2.26)
Потужність, що поглинається деталлю
(2.27)
де - питома потужність, з урахуванням витоку тепла,.
Тоді
Втрати тепла нагрівається деталлю відбуваються випромінюванням і теплопровідністю (внаслідок малого зазору між індуктором і деталлю конвекцією можна знехтувати).
Втрати тепла випромінюванням
(2.28)
термічний нагрів деталь загартований
де - ступінь чорноти вироби ();
- ступінь чорноти індуктора ();
, - відповідно площа поверхні індуктора і деталі,.
- середня температура поверхні деталі, К;
і - відповідно початкова і кінцева температура деталі, К;
- температура індуктора, К (Зазвичай, тому в розрахунку приймемо).
Площа поверхні індуктора (гартує поверхні)
Площа поверхні деталі
Середня температура поверхні деталі
Тоді втрати тепла випромінюванням складуть
Втрати тепла теплопровідністю визначаємо за формулою
(2.29)
де - коефіцієнт теплопровідності повітря, при середній температурі повітря,;
- ширина індуктора, м;
При середній температурі повітря коефіцієнт теплопровідності повітря відповідно до довідковим даним [11] дорівнює.
Сумарна потужність
Сила струму в одновиткового індукторі визначається за формулою
(2.30)
Напруга в одновиткового індукторі
(2.31)
Беручи орієнтовно к.к.д. установки рівним, знаходимо забираемую індуктором потужність
Отримане значення потужності близько до значення потужності обраного нами перетворювача підвищеної частоти ВЧГ3-160/0,066, який при віддається потужності 160 кВт має частоту струму 66000 Гц і напруга 380 В.
...
