Исследование характеристик индукционной установки для нагрева круглой медной проволоки XIX Международная конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, - презентация

1 Исследование характеристик индукционной установки для нагрева круглой медной проволоки XIX Международная конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» Студент Сокуренко А.А. Научный руководитель д.т.н. проф. Кувалдин А.Б. 1

2 Содержание доклада Постановка задачи работы Определение и анализ тепловых и электрических характеристик индукционной установки Разработка математической модели индукционной установки Проверка адекватности разработанной модели Выводы по работе 2

3 Провода с полиимидно-фторопластовой пленочной изоляцией Основные характеристикиТУ Пробивное напряжение изоляции, В12000 Стойкость изоляции на мех. воздействие Минимальная: 125 Средняя: 150 Электрическое сопротивление, МОм/км Минимальное: 200 Диаметры, мм1,06 – 4,5 Температурный индекс, °С200 3

4 Технологическая линия ЛТП H2O 8 1 – отдающий барабан 2 – предварительная очистка 3 – лентообмотчик (на установке их 2 подряд) 4 – индуктор 5 – печь сопротивления 6 – охлаждающая ванна 7 – воздушная сушка 8 – Spark tester (проверка на пробой высоким напряжением) 9 – принимающий барабан °С400 °С 4

5 Технические параметры высокочастотной индукционной установки f = 44 кГц Umax = 50 В Imax = 2000 A Pmax = 50 кВт 5

6 Эксперимент Линейная скорость: 3.2; 4.4; 5.2 м/мин U = 146 В, I = 147 А, P = 20.4 кВт V, м/мин ИК термометр 6

7 Программный пакет ELCUT Преимущества данного пакета: Простота и доступность, наглядность Высокая скорость и точность расчета Русскоязычный интерфейс 7

8 Допущения упрощенной модели Отсутствие конвективного теплообмена Ограничение расчетной области Свойства материалов не зависят от температуры Сведение задачи к осесимметричной Индуктор изготовлен из сплошной медной проволоки Отсутствие слоя изоляции на загрузке Начальная температура равна 0 8

9 Упрощенная модель Задача вихревых токов.Задача нестационарной теплопроводности. Индуктор Загрузка Граница расчета 9

10 Допущения уточненной модели на основе реальной установки Отсутствие конвективного теплообмена Ограничение расчетной области Свойства материалов не зависят от температуры Сведение задачи к осесимметричной 10

11 Уточненная модель на основе реальной установки Вода Индуктор Изоляция Загрузка 11

12 Сравнение результатов моделирования и экспериментальных данных Экспериментальные данные Температура, °С Линейная скорость, м\мин5,24,43,2 Результаты моделирования Температура, °С Линейная скорость, м\мин5,334,363,2 12

13 Выводы Проведен ряд экспериментов на установке высокочастотного индукционного нагрева, в ходе которых были получены электрические и температурные характеристики Разработана математическая модель на основе экспериментальной установки Проверена адекватность сделанной модели 13