3784490556

183

Model matematyczny procesu nagrzewania

4. Elektryczny schemat zastępczy nagrzewnicy

Harmoniczne pole elektromagnetyczne w nieskończenie długiej nagrzewnicy przy założeniu stałej wartości przenikalności magnetycznej wsadu opisać można w znany sposób ze pomocę funkcji Sessela [4]. Opierając się na znajomości rozkładu pola można wyznaczyć parametry elektrycznego schematu zastępczego nagrzewnicy. Parametry wzbudnika przyjmowano Jako liniowe i stałe. Rezystancję 1 reaktancję wsadu rurowego obliczono Jakot

2ft_?2

*2 [*^C * ¹°]₂1

* WT7&

■ , [BC - BD],,

(12)

(13)

Oznaczenia w zależnościach (12) i (13) sę dobrze znane w teorii grzej-nictwa indukcyjnego [4,5^.

Wpływ skończonej długości nagrzewnicy uwzględniono stosujęc metodę oporów magnetycznych [V]. Przenikalność magnetycznę wsadu obliczono z uśrednionej nieliniowej krzywej magnesowania w funkcji mocy powierzch* niowej p_Q. Uwzględniono zależność przenikalności magentycznej od temperatury.

Zależność stałych materiałowych c(t) 1 A.(t) dla różnych gatunków stali opisano w sposób analityczny, a zależność rezystywności od temperatury funkcję liniowę.

1

Falownik prądu jako źródło zasilania nagrzewnicy indukcyjnej

Podetawowę strukturę falownika wykorzystywanę w grzejnlctwie indukcyjnym Jest falownik równoległy prędu. Jest to falownik o komutacji zewnętrznej - komutowany Jest przez obciężenle, które musi mleć charakter rezystan-cyjno-pojemnościowy. Osięga się to przez włęczenie równolegle do wzbudnika kondensatora oraz przełęczanie kolejnych tyrystorów falownika z częstotliwością nieco większę niż częstotliwość drgań własnych równoległego obwodu rezonansowego L-C.

w przypadku wsadów ferromagnetycznych, pomimo silnie nieliniowego charakteru obciężenia 1 dzięki pracy układu w stanie niewiele odbiegającym od stanu rezonansu prędów w obwodzie obciężenia, pręd I_Q wzbudnika i napięcie U_Q na nim eę prawie harmoniczne    Pozwala to stosować do

analizy pracy takiego falownika metodę pierwszej harmonicznej.