INDUCTION HEATING

Индукционный нагрев для всех.
Текущее время: 13 ноя 2018, 07:21

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: История ИН
СообщениеДобавлено: 02 мар 2013, 09:27 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
История развития технических решений часто бывает не только увлекательным и захватывающим чтением. Она позволяет гораздо лучше понять логику современных решений. Иногда "возврат к истокам" может способствовать появлению каких-то новых идей. Поэтому тема "История ИН" может оказаться интересной и востребованной. Здесь же можно обсудить и некоторые "древние" устройства, которые могут оказаться вполне актуальными для каких-то условий и в наши дни.
-----------------------------------
Я еще совсем немного занимался исторической темой ИН, но первое впечатление уже сложилось. В целом, можно сказать, что история индукционного нагрева представлена в Сети довольно слабо. Ну кого в наши дни интересует история? :nea:

Приведу ссылки на несколько ресурсов, которые показались мне интересными и которое стОит посмотреть для первоначального ознакомления с историей ИН.

1. Хорошая "экскурсия" в историю высокочастотного ИН на середину 60-х годов прошлого века есть во введении книги: Бабат Г.И. "Индукционный нагрев металлов и его промышленное применение". Книга довольно старая, поэтому я позволил себе разместить ее фрагмент (введение) во вложении к данному сообщению. С учетом тематики книги, исторический экскурс посвящен в основном развитию техники высокочастотного ИН в приложении к термообработке металлов.

2. На сайте ООО "Амбит" есть страница, посвященная истории ИН: История развития индукционного нагрева. Статья написана с использованием материалов статьи: Мюльбауэр А., Васильев А.С. "Краткая история техники индукционного нагрева и плавки". Материалы междунар. конф., 25-26 мая 2005 г "Актуальные проблемы теории и практики индукционного нагрева", стр.24-43. К сожалению оригинальной статьи (Мюльбауэра и Васильева) в свободном доступе в Сети мне не удалось найти.

3. Можно сказать "безымянный" pdf-ресурс: "История создания индукционных печей, индукционная сталеплавильная печь" на сайте ЗАО "Индустрия Сервис" в разделе "Библиотека". Текст, можно сказать, "без опознавательных знаков", но практически полностью совпадает с вышеприведенной статьей на сайте ООО "Амбит". Еще и без картинок. Скорее всего какая-нибудь упрощенная "калька" с той же статьи Мюльбауэра и Васильева.

4. Из англоязычных ресурсов есть хорошая и взвешенная (судя по оглавлению) книга: Alfred Mühlbauer. "History of Induction Heating and Melting". В свободном доступе ее тоже нет, есть ознакомительные фрагменты на Google Book. К сожалению там "дыры" как раз в самых интересных местах дыры. :cray:

5. К счастью, в открытом доступе есть неплохая презентация этого же автора (Alfred Mühlbauer). Она может несколько смягчить горечь обиды на неумеренное жлобство современного мира. Вот ссылка: "Historical Overview of Induction Melting and Heating".


Вложения:
Babat_Book_Introduction.zip [61.36 Кб]
Скачиваний: 249
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 02 мар 2013, 20:13 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
Вот в таких печах (схема во вложении) отцы-основатели индукционного нагрева плавили металл в начале прошлого века. S - это искровой разрядник. При пробое искрового разрядника в цепи индуктора происходит ударное возбуждение высокочастотных колебаний. И так 100 раз в секунду. Просто как лом. Кстати, нехилые мощности получали. Печи, которые питались от однофазной сети выдавали до 20 кВт, а от трехфазной - аж до 60 кВт!

К.п.д. искровых генераторов не превышает 50%. Единственный действительно серьезный недостаток таких печек - эрозия электродов разрядника. Ресурс простеньких искровых разрядников ~10^4 Кл. Я тут немножко цифры "прикинул". Весьма нехило получается!!!

Итак при указанных на схеме напряжении на вторичке, ресурс разрядника позволяет прокачать в контуре аж 66 МДж энергии. С учетом кпд искрового генератора (~ 50%) имеем около 30 МДж колебательной ВЧ энергии. Пусть 30% этой энергии уйдет в нагрев и плавку заготовки (помню как-то оценивал эффективность своих ИН-печек, в том числе и экспериментально. Получались цифры такого порядка). Итак, при 30% кпд нагрева, получаем что в заготовку в виде тепла уйдет порядка 10 МДж. Этой энергии вполне хватает чтобы нагреть до температуры плавления и расплавить более 10 кг стали! А потом сменил вкладыши в разряднике - и по новой плавь. Ну чем не решение для небольшой мастерской?! :good: Я не ошибся в оценках?


Вложения:
Ajax Northrup HF Furnace.png
Ajax Northrup HF Furnace.png [ 59.31 Кб | Просмотров: 2811 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 02 мар 2013, 23:15 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 19:22
Сообщений: 817
А если электроды разрядника опустить в чан с расплавом? Чтоб энергия разрядов дополнительно шла в нагрев металла.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 03 мар 2013, 06:47 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
Постоянно погрузить нельзя, т.к. нужно обеспечить зарядку емкости. Т.е. разрядник должен быть разомкнут до момента максимума (или около) напряжения. В принципе так сэкономить часть энергии можно. Но только опускать придется 100 раз в секунду. :nea:

Можно, конечно, изобразить что-нибудь типа вращающегося разрядника, синхронизированного с частотой питающей сети (см. вложение). Но скорее всего это будет и не технологично, и не очень оправдано, т.к. современные разрядники за счет использования специальных материалов электродов и газовых смесей позволяют существенно снизить сопротивление дуги после пробоя и, соответственно, - снизить потери. Т.е. выигрыша особого не получится, а непростых технических задач при этом возникнет немало.

Для небольшой кузни или литейки вопрос к.п.д. нагрева, думаю, не самый главный. Это же не крупнотоннажное производство, где каждый процент потерь превращается в кругленькие суммы! В такой установке главное - сравнительно низкая стартовая цена. Из покупных (дорогих) деталей - только повышающий транс, конденсатор и стандартные электромонтажные узлы. Т.е. такой аппарат в принципе может сделать любой грамотный электрик. Ничего не нужно знать о силовой электронике. Да и стоимость такой установки, полагаю, будет как минимум на порядок меньше. Т.е. вбухивать в дело нужно не несколько сотен тысяч рублей, а несколько десятков тысяч. Все это, конечно, домыслы. Но не думаю, что сильно далекие от реальных затрат.


Вложения:
.JPG
.JPG [ 45.26 Кб | Просмотров: 63 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 03 мар 2013, 12:07 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 19:22
Сообщений: 817
Не не. Вы не совсем поняли, что я имел в виду. Создать разрядник в тигле, а не просто погрузить электроды в расплав. Есть электродуговые печи, которые как раз и плавят за счет этого. Я имел в вижу такое.
Учебный фильм




Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 03 мар 2013, 13:59 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
Понятно.
Но правда непонятно как тогда должен быть устроен такой разрядник :nea: .
---------------------------
Кстати, неплохие фильмы! Нужно где-то еще на них ссылки разместить. Чтобы не затерялись...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 03 мар 2013, 19:44 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
Продолжим "историческую" тему. В частности - индукционный нагрев при помощи искровых генераторов. Во вложении - фрагмент из книги Бабата про искровые генераторы. Действительно, удивительная по простоте конструкция! Кстати, в этом фрагменте есть и реальная цифра кпд: при использовании двухконтурной системы кпд искрового генератора удается довести до 30-40%. Не так уж и плохо, учитывая простоту системы! :good:


Вложения:
Babat-Spark-gap-generator.png
Babat-Spark-gap-generator.png [ 479.91 Кб | Просмотров: 292 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 03 мар 2013, 20:01 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 19:22
Сообщений: 817
Если вместо тигля поставить катушку, то получится это.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 03 мар 2013, 20:28 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3074
Откуда: Черкассая обл Украина.
А если вместо разрядника взять симистор, этак, до 1500 вольт?

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 03 мар 2013, 20:36 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3074
Откуда: Черкассая обл Украина.
Насчет дуговой печи, если сделать диодный мост, и ограничить ток, ( в первом приближении поставить утюг в разрыв), то полученную дугу можно вытянуть до 7- 10 см. И у одного из полюсов будет мах. температура, что можно плавить металл. Такую конструкцию я встречал на химик.ру.

Вот, нашел, тут даже вроде и диодного моста не надо. И еще где то встречал, но еуже с диодным мостом.
http://forum.xumuk.ru/index.php?showtop ... ntry316455

Изображение

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 04 мар 2013, 00:19 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 23:39
Сообщений: 178
Откуда: Брянск
Ну такие вещи же будут срать помехами в окр. среду. Не то чтобы меня это волновало, но у нас же много очень умных защитников, которые наверняка воспративятся столь некорректному поведению! Вдруг помидоры плохо расти начнут!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 04 мар 2013, 06:40 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
derba писал(а):
А если вместо разрядника взять симистор, этак, до 1500 вольт?
Наверное получим тиристорный генератор ударного возбуждения. Думаю, что по мере более детального изучения истории ИН найдем и такие решения. Вот с тиратронами - точно встречал. Кстати, до сих пор используются. Правда не для ИН, а для генерации мощных ВЧ/СВЧ импульсов.

Sergey писал(а):
Ну такие вещи же будут срать помехами в окр. среду.
Еще как!!! Причем, - очень широкополосные помехи. Это одна из важнейших причин последующего перехода техники ИН на непрерывную генерацию ВЧ. Там - уже узкополосный сигнал в разрешенном диапазоне. Но, в принципе, ВЧ можно достаточно эффективно экранировать.

==============================

А вот как выглядела установка ИН на базе искрового генератора. Мощность, кстати, вполне приличная - 20 кВт. Не такая уж и большая она. Украсила бы любую кузницу... :mrgreen: Современные установки на полупроводниках на сопоставимые мощности тоже, судя по картинкам Штирлица, не очень мелкие...


Вложения:
Spark-gap-Generator-Wan-Norman.png
Spark-gap-Generator-Wan-Norman.png [ 41.09 Кб | Просмотров: 79 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 04 мар 2013, 09:26 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 23:39
Сообщений: 178
Откуда: Брянск
По-моему jab на старом форуме выкладывал видео. Там в сосуде с какой-то жидкостью что-то искрило и в индукторе грелась железка. Причем эта штука была самопальная. Вот бы его еще разок глянуть.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: История ИН
СообщениеДобавлено: 06 окт 2013, 11:23 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 19:22
Сообщений: 817


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB