透热炉感应线圈长度匝数平方的阻抗与直径的关系

点击数：54292014-09-21 10:57:26　来源: 上海远陆中频

透热炉感应线圈长度匝数平方的阻抗与直径的关系

透热炉感应圈绕组的长度很大程度取决于所选择的加工方式和被加热金属。对于一般情况来说，采用工件最长长度加25-75毫米来作为感应圈的长度是足够的。

（2）感应圈内径的选择

一般来说，感应圈的内径等于工件的直径加上空气间隙，一般情况下空气间隙由表4.2确定。

透热炉

透热炉感应加热器终端电压电流匝数的确认

感应加热器终端电压、电流和匝数等主要参数的确认是基于一系列理论上的，并使用以实验为基础的修正系数而得到修正曲线。这些参数包括感应加热终端电压，感应加热器电流，感应加热器匝数。这种设计方法使用了效率、功率因数和匝数平方所反映的阻抗等一系列公式。

感应加热器的效率定义为：

其中：=感应线圈效率；

      =输入工件的总功率；

      =感应圈终端的总功率

感应圈功率因数定义为：

其中：=感应圈功率因数；

=感应圈终端的总功率；

=感应圈终端伏安数。

感应圈匝数平方的阻抗定义为：

其中：=感应圈匝数平方的阻抗；

=感应圈终端伏安数；

=感应圈终端电压；

=感应圈电流；

=感应圈匝数。

透热炉感应加热器的设计一般采用近似设计法。近似法就是根据工艺给出的要求，利用曲线得出感应加热器效率、感应加热器功率因数及感应加热匝数平方的阻抗，然后代入公式来确定感应加热器的功率电压，电流和匝数。

下面以铝为例说明感应加热器的设计过程

图4.2给出了感应长度为250毫米，相对导磁率为1，温升范围在20摄氏度到540摄氏度，工作材料为铝的感应圈效率与工件直径的关系曲线。

透热炉给出了感应圈长度635毫米，相对导磁率为1，温升范围在20摄氏度到540摄氏度，工件材料为铝 感应圈与工件直径的关系曲线。

图4.3感应线圈长度为1270毫米，相对导磁率为1，温升范围在20摄氏度到540摄氏度，工件材料为铝的感应圈效率与工件直径的关系曲线。

图4.5给出了感应圈长度为250毫米，相对导磁率为1，温升范围在20摄氏度到540摄氏度，工作材料为铝的感应圈功率因数与工件直径的关系曲线。

图4.5透热炉感应线圈长度为250毫米功率因数与直径的关系

图4.6给出了感应线圈长度为635毫米，相对磁导率为1，温升范围在20摄氏度到540摄氏度，工作材料为铝的感应圈功率因数与工件直径的关系曲线。

图4.6感应线圈长度为635毫米功率因数与直径的关系

图4.7给出了感应圈长度为1270毫米，相对导磁率为1，温升范围在20摄氏度到540摄氏度，工作材料为铝的感应圈功率因数与工件直径的关系曲线。

4.6透热炉感应线圈长度为635毫米功率因数与直径的关系

图4.7给出了感应圈长度为1270毫米，相对导磁率为1，温升范围在20摄氏度到540摄氏度，工件材料为铝的感应圈因数与工件直径的关系曲线。

图4.7感应线圈长度为1270毫米功率因数与直径的关系

图4.8给出了感应圈长度为250毫米，相对导磁率为1，温升范围在20摄氏度到540摄氏度，工件材料为铝的感应圈匝数平方的阻抗与工件直径的关系曲线。

工件的直径d(毫米)

图4.8感应线圈长度为250毫米匝数平方的阻抗与直径的关系

图4.9给出了感应圈长度为635毫米，相对导磁率为1，温升范围在20摄氏度到540摄氏度，工件材料为铝的感应圈匝数平方的阻抗与工件直径d的关系曲线。

工件直径d（毫米）

图4.9感应线圈长度为635毫米匝数平方的阻抗与直径的关系

图4.10给出了感应圈长度为1270毫米，相对导磁率为1，温升范围在20摄氏度到540摄氏度，工件材料为铝的感应圈匝数平方的阻抗与工件直径的关系曲线。

图4.10感应线圈长度为1270毫米匝数平方的阻抗与直径的关系

实际设计中，可根据工艺要求可以知道温升的标准，加热的材料多少和加热时间可以确认：

工件总的加热功率，根据图4.2图4.3图4.4的曲线得到的感应圈效率。代入公式（4.2），

根据图4.5，图4.6，图4.7的曲线得到的感应圈功率因数，代入公式（4.3），可以得出感应圈终端的伏安数。

根据图4.8,图4.9，图4.10的曲线得到的感应圈匝数平方的阻抗，代入公式（4.4），可以得出感应圈电压与感应圈匝数的比；感应圈电流与感应圈匝数的积。

最后可以根据实际情况来确定感应圈的终端电压，电流和匝数。如果采用工频电源，那么终端电压是固定。如果能够使用变压器，那么匝数和电压是可以进行选择以取得最好的方案。从选用的感应匝数推导出电流值。