Нагревательные печи и устройства
229
Конденсаторная батарея
4
вместе с индуктором
5
и заготовкой
6
представляют собой колебательный контур, являющийся для преобразо-
вателя нагрузкой с низким коэффициентом мощности cos
ϕ
п
= 0,1 – 0,3.
При правильной настройке напряжение на контуре должно быть
равно номинальному напряжению преобразователя, а коэффициент
мощности – близким к единице.
Технико-экономические показатели индукционных установок и
механические свойства нагреваемой заготовки в значительной мере
определяются выбором частоты. Выбор частоты определяется сле-
дующими основными факторами: глубиной закаленного слоя; удель-
ными потерями в индукторе; электрическим КПД индуктора.
Помимо приведенных выше материалов по выбору частоты тока,
часто пользуются следующими рекомендациями при поверхностной
закалке и сквозном нагреве, соответственно
2
k
2
k
/25,0
/ 015 ,0
x
f
x
< <
;
2
6
2
6
/
106
/
103
d
f
d
µρ ⋅ < < µρ ⋅
,
(9.14)
(9.15)
где
f
– частота тока, Гц;
х
k
– глубина закаленного слоя, м;
d
– диаметр
заготовки, м;
ρ
– удельное электрическое сопротивление, Ом
⋅
м;
µ
– относительная магнитная проницаемость.
Внутренний диаметр спирали выбирают, исходя из конструктив-
ных и энергетических соображений по неравенству
1,4
d
≤
d
1
≤
2,5
d
,
(9.16)
где
d
1
– внутренний диаметр индуктора, м.
Длина индуктора с учетом зазоров между витками
l
=
l'
+(1,5
÷
2,5)
d
.
(9.17)
Электрический и термический КПД индуктора соответственно
равны
η
э
= (
P
п
+
Р
т
)/
Р
;
η
т
=
Р
п
/(
P
п
+
Р
т
),
(9.18)
(9.19)
где
Р
,
Р
т
,
Р
п
– мощности, подводимые к индуктору, тепловых потерь,
полезная мощность, идущая на нагрев садки.
Продолжительность сквозного индукционного нагрева связана с
рядом факторов. На рис. 9.5 приведены кривые минимально допустимо-
го времени нагрева для обработки давлением стальных заготовок диа-
метром до 120 мм при конечной разности температур между поверхно-
стью и центром 100
0
С. Некоторое увеличение продолжительности на-
грева приводит к уменьшению конечной разности температур, но связа-
