|
Parametry ohřevu: |
hliník měď 14 kHz 105 mm 40 mm 125 mm 62 mm 60 s |
Obr. 1 – Geometrie |
Indukční cívka je v tomto případě uvnitř ohřívané součásti. Protože je geometrie téměř symetrická, lze 3D případ zjednodušit na 2D. Nejprve provedeme elektromagnetickou harmonickou analýzu. Ta vypočítá, kde se vyvíjí teplo, tzv. Joulovo teplo (Obr. 2). Hustota Joulova tepla je úměrná druhé mocnině proudové hustoty. V ohřívaném materiálu teče proud opačným směrem než v cívce (Lenzův zákon). Na obrázku lze pozorovat skin efekt – proud teče nejvíce při povrchu vodiče. Přitom platí, že proudy tekoucí stejným směrem mají snahu být co nejdále od sebe a proudy tekoucí opačným směrem se naopak přibližují k sobě. Zejména u dolní části cívky s malým průměrem je patrný jev, kdy proud má snahu téct nejkratší cestou, tedy po vnitřním průměru cívky. Elektrickou účinnost lze spočítat jako poměr Joulova tepla ve skříni a celkového Joulova tepla. Zde vychází elektrická účinnost 40%. V cívce vzniká více tepla, než ve skříni. Ukazuje se, že nízký měrný elektrický odpor hliníku zhoršuje účinnost indukčního ohřevu. Také platí, že vnitřní induktory mají horší účinnost než běžně používané vnější induktory. Skříň se ohřívá hůře v dolní části, protože je zde vzhledem k průměru skříně příliš velká mezera mezi cívkou a skříní.
Elektromagnetická analýza většinou postačí pro optimalizaci tvaru cívky. Pokud chceme znát teplotu, je třeba přidat tepelnou analýzu. Přitom je třeba definovat tepelné vlastnosti materiálů, dobu ohřevu a tepelné ztráty do okolí. Protože je počítán 2D případ, nelze počítat vliv chladicích žeber, ale lze ho přibližně nahradit několikanásobným zvýšením koeficientu přestupu tepla na povrchu skříně. Obr. 3 ukazuje rozložení teploty po 60 vteřinách ohřevu. Teplo vznikající lokálně v malých oblastech je rychle rozvedeno po celé skříni kvůli vysoké tepelné vodivosti hliníku.
Nakonec zahrneme do simulace strukturální analýzu, která vypočítá deformaci skříně tepelnou roztažností (Obr. 4). Barevná škála zobrazuje radiální složku posunu. Větší průměr se zvětšil o 0,8 mm a menší průměr se zvětšil o 0,3 mm.
![]() |
||
Obr. 2 - Joulovo teplo | Obr. 3 - Teplota | Obr. 4 - Deformace |
10.12.2020 Děkujeme Vám za spolupráci v roce 2020 a do roku 2021 Vám přejeme mnoho osobních i pracovních úspěchů. Veselé Vánoce a šťastný nový rok 2021 přeje ROBOTERM Chotěboř. více...
6.11.2020 V 72. čísle časopisu Kovárenství byl otištěn článek Ing. Jindřicha Calty pod názvem Optimální indukční ohřívací proces pro tváření. V článku popisuje důležitost správné volby indukčního ohřívače. více...
20.2.2020 Indukční žíhací stroje jsou navrženy pro tepelné zpracování svarových spojů tak... více...
21.12.2019 Vedení obchodní společnosti ROBOTERM spol.s r.o. Chotěboř organizuje každoročně ke konci roku setkání jak s bývalými, tak i současnými zaměstnanci firmy. Ani letošní rok neby vyjímkou. V pátek 13.12. 2019 více...
10.12.2019 Děkujeme Vám za spolupráci v roce 2019 a do roku 2020 Vám přejeme mnoho osobních i pracovních úspěchů. Veselé Vánoce a šťastný nový rok 2020 přeje ROBOTERM Chotěboř. více...
27.6.2019 Ve dnech 25. – 29. června 2019 se opět po čtyřech letech otevřely brány největší světové události na poli ohřevu kovů pro jejich následné zpracování – The Bright World of Metals 2019. Výstavní plocha více...
Měniče kmitočtu jsou určeny k napájení indukčních ohřívacích, kalicích, tavicích a ...
více...Indukční ohřev lze velmi dobře nasimulovat pomocí výpočetní techniky. Simulace umožňují ...
více...Provádíme repase a opravy indukčních ohřívačů, měničů kmitočtu, induktorů...
více...Indukční ohřev je obzvlášť výhodný pro místní a povrchové kalení předmětů z...
více...Indukční žíhací stroje jsou navrženy pro tepelné zpracování svarových spojů tak...
více...Vstupní mechanizmy slouží k manipulaci se studenými přířezy před induktorem. ...
více...