Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Октября 2015 в 17:04, курсовая работа
Индукционный нагрев основан на поглощении электромагнитной энергии металлическими телами, помещенными в быстроперемеиное магнитное поле. По закону электромагнитной индукции в теле (заготовке, изделии) наводится ЭДС под действием которой в теле протекают так называемые вихревые токи, нагревающие тело.
Основные элементы установок индукционного нагрева - это источник питания и рабочий орган (индуктор). В установках средней частоты в качестве источников питания используют машинные и статические (тиристорные) преобразователи.
Применительно к разовому и небольшому серийному производству ремонтных предприятий наибольший интерес представляют универсальные индукционные заколоченные установки типа ИЗ с машинными преобразователями и ламповые высокочастотные генераторы типа ВЧИ, которые можно использовать для сквозного нагрева и закалки, заменяя лишь индукторы. В работе не рассматриваются другие типы (машинные и тиристорные преобразователи), обладающие излишне большой мощностью, чтобы их широко использовать на сельскохозяйственных предприятиях.
Рисунок 1 - Блок-схема индукционной закалочной установки типа ИЗ (а) и высокочастотного лампового генератора типа ВЧИ (б): 1 - шкаф управления электродвигателем генератора частоты; 2, 3 - шкаф контакторный; 4 - нагревательный блок с индуктором; 5 - шкаф управления нагревательным блоком; 6 - шкаф регулирования напряжения на выходе генератора; 7 - ламповый преобразователь частоты; 8 - индуктор.
Мощность генератора:
где - 0,85 КПД понижающего трансформатора, о. е.
- 0,95 КПД линии соединяющей генератор с индуктором, о. е.
По мощности и частоте выбираем индукционную установку ИЗ1-30/8.
Таблица 1 - Технические характеристики закалочной установки И31 - 30/8
Характеристика |
Тип установки |
ИЗ 1 - 30/8 | |
Тип преобразователя |
ВПЧ - 30/8 |
Количество преобразователей |
1 |
Мощность электродвигателя, кВт |
50 |
Мощность на высокой частоте, кВт |
30 |
Частота тока, Гц |
8000 |
Напряжение, В |
400 |
Поверхность одновременного нагрева, м |
0,01 |
Глубина закаленного слоя |
1,3-5 |
На листе 2 графической части приведена принципиальная электрическая схема индукционной закалочной установки, включающая электромашинный преобразователь М - G, понижающий закалочный трансформатор TV2, на выход которого подключают индуктор ЕК, силовой контактор КМ, трансформаторы напряжения и тока TV и ТА, амперметр РА 1 для измерения тока в обмотке возбуждения, компенсирующую конденсаторную батарею Ск, разрядник RK (защищающий от аварийных перенапряжений при обрыве цепи индуктора), реле KV (для защиты от перенапряжений по другим причинам), реле КА1, КА2, КАЗ максимального тока (для защиты от коротких замыканий и перегрузок). Напряжение генератора регулируют реостатом R2.
Опыт эксплуатации закалочных установок показал их высокую надежность и безопасность при обслуживании. Монтаж закалочных устройств и линий передачи должен производиться с учетом требований ПУЭ. Конструкция станка должна исключать возможность случайного прикосновения к элементам, находящимся под высоким напряжением. Вторичная обмотка трансформатора и все металлические конструкции станка должны быть заземлены. Напряжение на индукторе составляет несколько десятков, а иногда и сотен вольт и может служить причиной поражения персонала. Запрещается прикасаться к индуктору, находящемуся под напряжением, или менять деталь без его отключения. Санитарно - гигиеническими нормами ограничиваются напряженности магнитного и электрического полей в зоне расположения обслуживающего персонала (5 А/м и 20 В/м соответственно). Обычно эти нормы соблюдаются без применения специальных мер. В противном случае используют экранирование индуктора магнитопроводами или кожухами. На установках с ламповыми генераторами дополнительно контролируется уровень создаваемых ими радиопомех. Персонал, обслуживающий установки, должен пройти обучение и инструктаж на рабочем месте.
1. Расчет и выбор электротехнологического оборудования: методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 1-74 06 05 "Энергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства" / БГАТУ кафедра электротехнологии; сост.: Е.М. Заяц, И.Б. Дубодел. - Минск, 2007 -51с.
2. Электротермическое оборудование сельскохозяйственнго производства: учеб. пособие для вузов / Л.С. Герасимович [и др.] ; под общ. ред.Л. С Герасимовича - Минск: Ураджай, 1995. - 416 с.
3. Установки индукционного нагрева: учебник / под ред.А.Е. Слухоцкого - Ленинград: Энергоиздат, 1981. - 328 с.
4. Слухоцкий, А.Е. Индукторы для индукционного нагрева: учеб. пособие / А.Е. Слухоцкий, СЕ. Рыскин. - Ленинград: Энергия, 1974. - 264 с.
5. Заяц Е.М., Карасенко В.А., Дубодел И.Б. Расчеты электротехнологического оборудования. - Мн.: УП Технопринт, 2001. - 238с.
6. Стандарт предприятия. Правила оформления курсовых и дипломных проектов. - Мн.: Ротапринт БГАТУ, 2007.