Московский энергетический институт (ТУ)

Кафедра ФЭМАЭК

1

«Автоматизированный расчет параметров установки индукционного градиентного

нагрева»

Аспирант: Некрасова Н.С. Руководитель: д.т.н. проф. Кувалдин А.Б.

Москва 2012

2

Конструкция существующей установки

Расположение секций индуктораНомера секций (1-15)

Номера витков (1-90)

Прокладка

Лоток

Брус

Плита

Цилиндр Магнитопровод Индуктор

Слиток

3

Работа индукционной установки

Этап Время, секКоличество

витков Температура, 0С

Основной нагрев 60 84 345

Выдержка 43 84 330

Градиентный нагрев 15 48 420

Этапы нагрева

Толкатель Хол. заготовка Индуктор Изоляция

Гор. заготовкаНаправляющиеПриводные

ролики

на пресс

4

Алгоритм работы автоматизированной процедуры расчета

Delphi

5

Приложение Delphi

6

Фрагмент таблиц Excel

7

Схема выполнения связанных расчетов в программе ELCUT

8

Решение задачи в программе ELCUT

250

290

330

370

410

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Длина заготовки, мм

Те

мп

ер

ату

ра

за

гото

вки

, 0 C

Распределение температуры по длине

9

Этап нагреваТок индуктора

Iu, А

Основной нагрев 2540

Выдержка 0

Градиентный нагрев 2280

Электрические характеристики нагрева

Градиентный нагрев

Выдержка

Основной нагрев

Исследование установки в среде ELCUT

10

1 2 3 4

1

2

3

4

410

374

338

293

258

212

177

131

96

40

20

Температура, 0С

Исследование влияния заглубления заготовки в индуктор

11

160

200

240

280

320

360

400

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Длина заготовки, мм

Тем

пер

атур

а за

гото

вки

, 0 C

85 мм

70 мм

55 мм

25 мм

10 мм

0 мм

-15 мм

-30 мм

Исследование различных форм индуктора

12

240

280

320

360

400

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Длина заготовки, мм

Тем

пер

атур

а за

гото

вки

, 0 C1

1

2

2

34

43

6

5

5

6

Исследование влияния величины тока на нагрев

13

300

340

380

420

460

500

540

580

620

660

700

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Длина заготовки, мм

Тем

пер

атур

а за

гото

вки

, 0 C

I=2240 А

I=2340 АI=2440 А

I=2540 А

I=2840 А

I=3040 А

14

Заключение

Разработана автоматизированная методика расчета для анализа магнитных и тепловых процессов в индукционной установке.

Доказана достоверность результатов математического моделирования совпадением результатов расчетов с данными экспериментов.

Рассмотрены оптимальные технологические параметры процессов нагрева.