1tom341

13. ELEKTROTF.RMIA 684

Ze względu na i/_ę korzystnie jest więc eksploatow ać układ przy dużych wartościach r₂/S oraz gj5_x. Wybór/musi uwzględniać także ujemne skutki przyjmowania zbyt dużych / czyli: obniżenie sprawności cieplnej, większy koszt źródeł energii. Z tych względów przyjmuje się ograniczenia częstotliwości/od góry, lecz ze względu na t/,, jest to zbędne. Konieczne jest natomiast ograniczenie/od dołu. ponieważ przy zbyt dużych <5,, wsadów

0    małych r₂ nie można nagrzewać z zadowalającą sprawnością. Metale o dużych konduktywnościach korzystnie jest topić w' tyglach przewodzących, charakteryzujących się dużą rezystywnością.

13.8.2. Źródła zasilania

Zakres wykorzystywanych częstotliwości zawiera się w przedziale 16 2/3 Hz-^27 MHz, co wyklucza stosowanie jednego rodzaju źródła 113.33; 13.34], Moce jednostkowe urządzeń indukcyjnych zawierają się w przedziale od kilku watów do kilkudziesięciu megawatów

1    nie ma przeszkód, aby obszar ten rozszerzyć. Istniejące w tym zakresie możliwości zawiera tabl. 13.10.

l ablica 13.10. Źródła zasilania w indukcyjnych urządzeniach grzejnych

Lp-	Nazwa źródła	Częstotliwość robocza	Uwagi^1*
1	Cyklokonwertory	16 " Hz < /< 50 Hz	-
2	Transformatory Autotransformatory Regulatory indukcyjne Transduktory Sterowniki tyrystorowe	/= 50 Hz	-
3	Magnetyczne mnożniki częstotliwości	150 Hz ^ 450 Hz	PmłX » 7 MW przy t] — 0,95
4	Przetwornice maszynowe	150 Hz«/« 10 kHz	Smix v 10 MV-A
5	Tyrystorowe przemienniki częstotliwości z tyrystorami: —    zwykłymi —    GTO —    RCT ZTO —    SITH	150 Hz«/<5 10 kHz /< 30 kHz /« 50 kHz 60 kHz 200 kHz	a 15 MW P = 100 kW przy 60 kHz
6	Tranzystorowe przemienniki częstotliwości 7. tranzystorami: —    bipolarnymi MOSFIiT —    SIT	/*S 150 kHz 600 kHz 1MHz	P rzędu kilku kilowatów P = 0,6 MW przy 100 kHz oraz 0,4 MW przy 200 kHz
7	Generatory lampowe	4kHz<S/«27 MHz	P„, powyżej 1 MW przy V = 0,55 - 0.65
8	Generatory tranzystorowe	27 MHz	P rzędu kilku kilowatów
^11 Di	ne według stanu na rok 1990.

13.8.3. Nagrzewnice indukcyjne w obróbce plastycznej

W procesach obróbki plastycznej wymaga się maksymalnego wyrównania temperatur wsadu, co sprawia, żc częściej korzysta się z częstotliwości mniejszych, a w szczególności sieciowej i zmniejszonej. Częstotliwość 10 kHzjest przekraczana jedynie przy nagrzewaniu wsadów o niewielkiej średnicy lub grubości z metali nieżelaznych dobrze przewodzących prąd, np. drutów'. Technikę tę nazywa się nagrzewaniem skrośnym lub objętościowym, a człony grzejne urządzeń przeznaczonych do jej realizacji nagrzewnicami skrośnymi (rys. 13.34).

Rys. 13.34. Schemat urządzenia indukcyjnego z nagrzewnicą skrośną

1 — prostownik. 2 — przemiennik częstotliwości, 3 — wzbudnik z baterią kondensatorów. 4 — wsad, 5 odcięty kęs, 6 pirometr, 7 urządzenie do cięcia, 8 rolka transportowa, 9 napęd wsadu, 10 — podajnik rolkowy, 11 magazyn wsadu

Przy nagrzewaniu wsadów cylindrycznych stalowych długich (l_x > 20r_lw, l₂ > 20r₂) oraz gdy /] = l₂, optymalna sprawność elektrotermiczna t/_ell ma miejsce przy 2r₂/ń₂»3,5. W rozwiązaniach charakteryzujących się dużą sprawnością cieplną, górna granica zakresu 2r₂/<5₂ w 7. Jeśli za ekonomiczną uznać sprawność ą_c]t > 0,7, to 2,4 < 2r₂/S₂ $ 5,8. Zakres częstotliwości roboczych spełniających powyższy warunek

(13.47)

0,457    „    2,677

1 ^ 2 72^2    y ₂^n

Zakresy zalecanych częstotliwości dla wsadów z innych materiałów zawiera tabl. 13.11.

Tablica 13.11 Zalecane częstotliwości przy nagrzewaniu wsadów cylindrycznych z metali kolorowych

Częstotliwość robocza / Hz	Zalecany zakres średnic wsadu d2 = 2r2, mm
	mosiądz w temp. 800 'C	miedź w temp. 850^?C, aluminium i jogo stopy w temp. 500^,;C
50	> no,o	> 52,00
500	37.0 + 440	16.00^820
2000	18,0-ł-210	8,00 + 410
5000	11,0+130	5.00-260
10000	9,0+100	3,50+180
450-10^3	1.0-15	0,50^26
1000-10^3	0,8 + 12	0,35+18