Studenti, absolventi studenti, mladí vědci, kteří používají znalostní základnu ve studiu a práce, budou vám velmi vděční.
Vysláno http://www.allbest.ru/
HF - indukční vypouštění: podmínky spalování, design a rozsah
Úvod
Jednou z nejdůležitějších otázek organizace plazmy technologické procesy Je vývoj plazmových zdrojů s vlastnostmi optimální pro tuto technologii, například: vysoká homogenita definovaná hustotou plazmy, energie nabitých částic a koncentrací chemicky aktivních radikálů. Analýza ukazuje, že high-frekvenční (HF) plazmové zdroje jsou nejslibnější pro použití v průmyslových technologiích, protože nejprve mohou být zpracovány, jak vodivé i dielektrické materiály mohou být zpracovány a za druhé, nejen inertní, ale také chemicky aktivní plyny mohou být použity jako pracovní plyny. Dnes jsou známy plazmové zdroje založené na kapacitním a indukčním RF výboji. Funkce kapacitního RF výboje, který je nejčastěji používán v plazmových technologiích, je existenci elektrodové vrstvy objemového náboje, ve které je průměr v čase tvořen poklesem potenciálních urychlených iontů ve směru elektrody . To vám umožní zpracovat vzorky materiálů za použití zrychlených iontů umístěných na elektrodách kapacitního vypouštění HF. Nevýhodou zdrojů kapacitního RF výboje je relativně nízká koncentrace elektronů v hlavním objemu plazmy. Výrazně vyšší koncentrace elektronů se stejnými RF kapacitami je charakteristická pro indukční RF výboje.
Indukční HF-vypouštění je známo po dobu více než sto let. Jedná se o vypouštění vzrušený proudovým proudem k induktoru umístěnému na straně nebo konečném povrchu, což je zpravidla válcový zdroj plazmy. Zpět v roce 1891, J. Thomson navrhl, že indukční hodnost je nazývána a podporována Vortexem elektrické polekterý je vytvořen magnetickým polem, zase indukované proudovým proudem anténou. V letech 1928-1929, Pauliming S J. Thosendem, D. Townsendem a R. Donaldsonem vyjádřil myšlenku, že indukční hodnost HF je podporována non-Vortex elektrická pole, ale potenciálem, který se objevuje v důsledku přítomnosti potenciálního rozdílu mezi induktorem zatáčky. V roce 1929, K. Mac-Cinton experimentálně ukázal možnost existence dvou režimů vypalování. S malými amplitudami RF napětí, výtok se skutečně vyskytlo pod působením elektrického pole mezi cívkami cívky a nosil charakter slabé podélné záře podél celého plynu vypouštěcí trubice. S zvýšením amplitudy RF napětí se záře stalo jasnějším a nakonec se vyskytlo jasný kroužek. Záření způsobená podélným elektrickým polem zmizelo. Následně byly tyto dva formy výboje pojmenovány elektricky vypouštění.
Oblast existence indukčního výboje lze rozdělit do dvou velkých oblastí: IT vysoký tlak (objednat atmosférický tlak), ve kterém je generovaná plazma blízko rovnováhy a nízký tlakVe kterém generovaná plazma není nequylibrium.
Periodické vypouštění. PLASMA HF a mikrovlnné výboje. Typy vysokofrekvenčních výbojů
Rozrušit a udržovat výboj záře stejnosměrný proud Je nutné, aby dvě vodivé (kovové) elektrody byly v přímém kontaktu s plazmovou oblastí. Z technologického hlediska není taková konstrukce plazmového chemického reaktoru vždy pohodlný. Za prvé, když procesy plazmatické aplikace dielektrických povlaků, může být v elektrodách také vytvořen nevodivý film. To povede ke zvýšení nestability výboje a nakonec pro jeho útlumu. Za druhé, v reaktorech s vnitřními elektrodami je vždy problémem zobrazení cílového procesu s materiály odstraněnými z povrchu elektrody během fyzikálního postřikování nebo chemických reakcí s plazmatickými částicemi. Vyhněte se těmto problémům, včetně úplného opuštění používání vnitřních elektrod, umožňuje použití periodických výbojů nadšených ne trvalým a střídavým elektrickým polem.
Hlavní účinky, které se vyskytují v periodickém vypouštění, jsou určeny vztahy mezi charakteristickými frekvencemi plazmových procesů a frekvencí připojeného pole. Doporučuje se zvážit tři charakteristické případy:
Nízké frekvence. S frekvencí externího pole do 10 2 - 10 3 Hz je situace blízká realizovanému v konstanta elektrické pole. Pokud je však charakteristická frekvence zničení poplatků VD nižší než četnost pole W (Vd? W), poplatky po změně pole pole, máte čas zmizet dříve, než hodnota pole dosáhne hodnoty dostatečné k udržení výboje. Pak se vypouštění dvakrát vyjde a přiblíží se během období změny v terénu. Napětí vypouštěcího zapalování by mělo být závislé na frekvenci. Čím vyšší je frekvence, tím menší bude podíl elektronů mít čas zmizet během existence pole nedostatečné pro udržení výboje, tím nižší je potenciál znovu zapalování. Při nízkých frekvencích po rozpadu odpovídá poměr mezi proudem a spalovacím napětím statického voltpampear charakteristiky výboje (obr. 1, křivka 1). Parametry vypouštěcího napětí "Sledování" napětí ".
Mezilehlé frekvence. S zvýšením frekvence, když jsou charakteristické frekvence plazmatických procesů odpovídající a poněkud menší než frekvence pole (v D? W), výtokový stav nemá čas na "následovat" změnou napájecího napětí. V dynamické baterii se objeví hystereze (obr. 1, křivka 2).
Vysoké frekvence. Při provádění stavu< v d < Obr. 1. Vlastnosti voltamle periodických výbojů: 1-statický způsob, 2 - byl v přechodové oblasti, 3 - zavedená dynamická flush Existuje mnoho typů elektrických výbojů v plynu v závislosti na povaze aplikovaného pole (konstantní elektrické pole, proměnné, pulzní, (HF), přes vysokou frekvenci (mikrovlnná trouba)), na tlak plynu, tvaru a umístění elektrody atd. Pro RF zařízení existují následující excitace metody: 1) kapacitní při frekvencích nižších než 10 kHz, 2) indukce při frekvencích v rozmezí od 100 kHz - 100 MHz. Tyto metody excitace znamenají použití datových generátorů rozsahů. S kapacitním excitačním způsobem mohou být elektrody instalovány uvnitř pracovní komory nebo vně, pokud je fotoaparát vyroben z dielektriku (obr. 2 a, b). Pro indukční způsob se používají speciální cívky, z nichž počet otáček závisí na použitém kmitočtu (obr. 2 b). HF indukční výtok Vysokofrekvenční indukční (elektrodelek) výtok v plynech je známa od konce minulého století. Nebylo však zcela pochopeno. Indukční vypouštění je snadné pozorovat, pokud uvnitř elektromagnetu, podle kterého spíše silná vysokofrekvenční proudová proudová proudová toky, vložte skloupanou nádobu. Pod působením vortexového elektrického pole, který je indukován proměnlivým magnetickým tokem, dochází k poruchu v zbytkovém plynu a vypouštění svítí. Na udržení výboje (ionizace) se móda vynakládá teplo indukčních proudů kruhu proudícího v ionizovaném plynu podél elektrických vedení elektrického pole Vortex (magnetické elektrické vedení uvnitř dlouhého solenoidu rovnoběžného s osou; obr. 3) . Obr.3 Schéma pole v solenoidu Mezi starými pracemi na vyrovnání elektrodelku patří nejvíce diskuponační studie J.Tomson 2, což zejména experimentálně prokázalo indukční povahu výboje a přinesla teoretické podmínky vznícení: závislost prahu prahu pro rozpadu magnetické pole na tlaku plynu (a frekvence). Stejně jako křivky Pashenu pro rozpad výstupní mezery v konstantním elektrickém poli, zakřivky zapalování mají minimum. Pro praktický rozsah frekvencí (od desetin až po tucet meghertz), minima leží v oblasti nízkých tlaků; Proto byl vypouštění obvykle pozorován pouze ve vysoce řídkých plynech. Podmínky spalování HF - indukční výboj Indukční HF-vypouštění je výtok vzrušený proudem proudícím induktorem umístěným na boku nebo koncovém povrchu, což je zpravidla válcový plazmový zdroj (obr. 4a, b). Ústředním číslem fyziky indukčního vypouštění nízkého tlaku je otázka mechanismů a účinnosti absorpce plazmy HF. Je známo, že s čistě indukčním excitací HF výboje může být jeho ekvivalentní obvod reprezentován podle obrázku. 1g. RF generátor je vložen do transformátoru, jejichž primární vinutí se skládá z antény, která proudí proud vytvořený generátorem a sekundární vinutí je proud indukovaný v plazmě. Primární a sekundární vinutí transformátoru je spojeno s koeficientem vzájemného indukce M. Schéma transformátoru může být snadno sníženo na schéma postupně připojeného účinného nárazu a indukčnosti antény, ekvivalentní odolnost a indukčnost plazmy (obr. 4d), takže Výkon RF generátoru P Gen se otočí na spojenou s výkonem p an t uvolněným v anténě a výkonu P1, zvýrazněna v plazmě, výrazy tam, kde i proud proudí přes anténu, PR - aktivní odpor antény, R P 1 je ekvivalentní plazmová rezistence. Z vzorů (1) a (2) lze vidět, že když je zatížení koordinováno s generátorem, aktivní RF výkonový pgen, který byl daný generátorem do vnějšího řetězce distribuován mezi dvěma kanály, a to: jedna část Výkon jde do topné antény a druhá část je absorbována plazmou. Dříve v ohromném počtu prací mělo být v experimentálních podmínkách R PL\u003e R antvv (3) \\ t a plazmatické vlastnosti jsou určeny výkonem RF generátoru plně absorbuje plazmou. V polovině roku 1990, V. Annak se zaměstnanci přesvědčivě ukázal, že v vypouštění nízkých tlaků může poměr (3) porušit. Samozřejmě poskytnuta R pi? R ant (4) chování indukčního vypouštění HF se mění radikálně. Obr. čtyři. Schéma (A, b) indukční plazmové zdroje a (c) indukční plazmový zdroj s kapacitní složkou, (g, e) ekvivalentní schémata čistého indukčního výboje. Plazmové parametry závisí nejen na síle generátoru RF, ale také na ekvivalentní plazmové rezistenci, která závisí na parametrech plazmy a jeho podmínkách údržby. To vede k vzniku nových účinků spojených se sebezřetvadnou přerozdělování výkonu v externím obvodu výboje. Ten může významně ovlivnit účinnost plazmových zdrojů. Je zřejmé, že klíčem k pochopení chování výboje v režimech odpovídajících nerovnosti (4), jakož i optimalizaci provozu plazmatických zařízení spočívá ve vzorcích změn v ekvivalentní plazmové rezistenci, když se parametry plazmy změní a podmínky pro udržování výboje. Konstrukce HF - indukční výboj Základy pro moderní výzkum a aplikace ne-elektrodových výbojů byly položeny díla G. I. Babatu, kteří se konali ve válce v elektrické elektrárně Leningrad? Svetlana?. Tyto práce byly publikovány v roce 1942. 3 a staly se široce známé v zahraničí po publikaci v Anglii v roce 1947. 4. Babat vytvořil vysokofrekvenční generátory lampy s boomy objednání stovky kilowatt, který mu umožnil přijímat výkonné elektrodupely vypouštění ve vzduchu při tlaku až do atmosféry. Babat pracoval v rozsahu 3-62 MHz, induktory se skládaly z několika otáček s průměrem asi 10 cm. V kategorii vysokého tlaku byla zavedena obrovská síla na několik desítek kilowatt (nicméně takové hodnoty jsou vysoká pro moderní instalace). ? Přestávka? Vzduch nebo jiný plyn při atmosférickém tlaku, samozřejmě, nebyl možný ani s největšími proudy v induktoru, takže zapálil vypouštění musel učinit zvláštní opatření. Nejjednodušší způsob, jak rozeznat vypouštění při nízkém tlaku, když jsou děrovací pole malá, a pak postupně zvyšují tlak, čímž jej přivádí do atmosféry. Babat poznamenal, že když plyn proudí do kategorie, může být ta splacen, pokud je foukání příliš intenzivní. Při vysokých tlacích byl zjištěn účinek protichůdnutí, F E. separace výboje ze stěn výtlačné komory. V padesátých letech se objevilo několik článků na vybíjení elektrody 5 ~ 7. Kabanne 5 zkoumal vypouštění v inertních plynech při nízkých tlacích od 0,05 do 100 mm Hg. Umění. A malá kapacita do 1 ket při frekvencích 1-3 MHz, se stanoví křivky zapalování, kalorimetrická metoda byla měřena výkon zavedený do kategorie, koncentrace elektronů měřené pomocí sond. Zapalovací křivky v mnoha plynech byly také získány v 7. V práci 6, byl proveden pokus pro použití vypouštění pro ultrafialovou spektroskopii. Elektrodlastový plazmový hořák, který je velmi blízko k aktuálním zařízením, byl navržen rákosí v roce 1960. 8. Schéma a fotografie z nich je znázorněno na Obr. 2. Quartz trubka o průměru 2,6 cm pokryta pětcestný induktor vyrobený z měděné trubice se vzdáleností mezi otočením 0,78 cm. Napájecí zdroj byl podáván průmyslovým vysokofrekvenčním generátorem s maximálním výstupním výkonem 10 ket; Provozní frekvence 4 MHz. Pro zapálení výboje byla použita pohyblivá grafitová tyč. Rod, vyhnožená do induktoru, se zahřívá ve vysokofrekvenčním poli a elektronech. Je vyhříváno a okolní plyn se rozšiřuje a v něm je rozpad. Po zapálení se tyč odstraní a vypouštění pokračuje v hoření. Nejvýznamnějším okamžikem v této instalaci byl využití tangenciálního dodávky plynu. Reed ukázal, že výsledná plazma by se měla rychle rozšířit proti průtoku plynu, usilovat o demolici. V opačném případě se vypouštění půjde ven, protože se to stane s nestabilizovanými plameny. Při rychlosti s nízkým proudem může údržba plazmy poskytnout společnou tepelnou vodivost. (Úloha tepelné vodivosti ve vysokotlakém výboji také zaznamenala Kabann 5).) Při vysokých rychlostech dodávek plynu je však nutné přijmout opatření k recyklaci části plazmy. Uspokojivým řešením tohoto problému byl stabilizaci vírů používané rákosí, při kterém se plyn přivádí do trubky na tečnou a protéká přes něj, což umožňuje pohyb šroubu. Vzhledem k odstředivému odtoku plynu v regenerační části trubky je vytvořen nízkotlaký příspěvek. Tam je téměř žádný axiální tok zde, a část plazmy je sání proti proudu. Čím větší je rychlost posuvu, tím vyšší je světelná plazma proniká proti proudu. Kromě toho, s tímto způsobem dodávkového plynu proudí podél trubky hlavně na svých stěnách, zatlačí vypouštění ze stěn a izoluje poslední z ničivého působení vysokých teplot, což umožňuje pracovat na zvýšených zařízeních. Tyto kvalitativní úvahy, stručně vyjádřené Reedem, jsou velmi důležité pro pochopení jevů, i když mohou, a ne zcela přesně odrážejí stvoření případu. O problematice udržování plazmy, která se zdá být nejzávažnější při zvažování stacionárního stabilizovaného výboje v proudu plynu, vrátíme se nižší, v ch. IV. Reed pracoval s argonem as argonovým směsí s heliem, vodíkem, kyslíkem, vzduchem. Poznamenal, že je nejjednodušší udržet výtok v čistém argonu. Náklady na argonu byly 10-200 l / min (průměrná část plynové rychlosti trubice 30--40 cm / s), když kapacita 1,5 až 3 kets, které tvoří přibližně polovinu výkonu spotřebovaného generátor v vypouštění. Reed stanovil rovnováhu energie v plazmovém hořáku a optická metoda měřila prostorové rozložení plazmové teploty. On publikoval několik dalších článků: na silných indukčních výbojů při nízkých tlacích 9, na měření přenosu tepla k sondám vyrobeným na různé body plazmové pochodně 10, na kultivaci krystalů žáruvzdorných materiálů za použití indukčního hořáku a. Indukční plazmový hořák, podobný jiddu, byl poněkud později popsán v dílech RB4 5 "4 6. Příspěvek jej použil pro pěstování krystalů a výrobu sférických částic refrakterních materiálů. Počínaje kolem roku 1963, v našem a zahraničním tisku existuje mnoho prací věnovaných experimentálním studiu indukčního výboje vysokého tlaku v obou uzavřených cévách a průtok plynu1 2-33 ѓE 4 0-4 4-53 ѓE 8 0. Prostorová distribuce teploty v oblasti výboje a v plazmovém hořáku se měří rozložení elektronických koncentrací. Zde se zpravidla používají známé optické, spektrální a sondy metody, obvykle používané při studiu plasmových obloukových výbojů. Kapacity investované do kategorie se měří v různých napětí na induktoru, různá spotřeba plynu, různé závislosti parametrů pro různé plyny, frekvence atd. Je těžké navázat některé jednotné závislosti, říkat, plazmové teploty z moci investované do kategorie, Tak jak to všechno záleží na specifických podmínkách: průměr trubice, geometrie induktoru, rychlost dodávky plynu atd., Celkový výsledek mnoha prací je k závěru, že s výkonem řádu několika nebo deseti Kilowatt, teplota argonové plazmy dosahuje přibližně 9000--10 000 ° K. Rozložení teploty se vyznačuje hlavně náhorní plošinou? Uprostřed trubice a ostře padá v blízkosti stěn, nicméně? Plateau? Není to úplně, v centrální části to ukazuje malý selhání množství je obvykle několik set stupňů. V jiných plynových plynech je v závislosti na typu plynu a dalších podmínek přibližně 10 000 °. Ve vzduchu jsou teploty nižší než v argonu při stejném výkonu, a naopak dosáhnout stejných teplot je vyžadováno několikrát velký výkon 31. Teplota mírně roste s rostoucím výkonem a slabě závisí na průtoku plynu . Na Obr. Zobrazí se pro ilustraci rozložení teploty podél poloměru, teplotní pole (ISOTHERM), distribuce elektronických koncentrací. Experimentimenty27 ukázaly, že se zvýšením rychlosti přívodu a průtoku plynu (s tangenciálním přívodem) se výtok stále více stlačí ze stěn a poloměr výbuchu se liší od asi 0,8 do 0,4 poloměru trubky. S rostoucím průtokem plynu se výkon mírně snížil a investovaný výkon se sníží, což je spojeno s poklesem poloměru výboje, tj. Průtok nebo plazmové spotřeby. Při vypouštění v uzavřených nádobách, bez plynového potrubí, světelná výbojka je obvykle velmi blízko bočních stěn nádoby. Měření koncentrací elektronů ukázaly, že stav plazmy při atmosférickém tlaku je blízko. Termodynamicky rovnováha. Naměřené koncentrace a teploty s uspokojivou přesností jsou naskládány do rovnice SAH. Indukční HF - vypouštění Nízkotlaké plazmové zdroje jsou v současné době známy, jejichž princip působení je založen na indukčním RF výboji, v nepřítomnosti magnetického pole, jakož i na indukčním RF výboji, umístěném do vnějšího magnetického pole s indukcí odpovídajícím Podmínky elektronické rezonance cyklotronů (ECR) a podmínky Excitace Helikon a vln trivelpis - zlato (TG) (dále jen "zdroje v helikonech). Je známo, že v plazmě indukčního výboje elektrických polí HF, jsou to skiny, tj. Elektronové vytápění se provádí v úzkém onsetové vrstvě. Pod aplikací na plazmu indukčního RF vypouštění vnějšího magnetického pole, oblasti průhlednosti se zdají, ve kterých je příjmy plazmy proniknuty a ohřev elektronů se provádí v celém svém objemu. Tento účinek se používá v plazmových zdrojích, princip operace je založen na ECR. Tyto zdroje pracují hlavně v mikrovlnné troubě (2,45 GHz). Mikrovlnné záření se zavádí, zpravidla prostřednictvím křemenného okna do válcové komory pro vypouštění plynu, ve kterém je vytvořeno nehomogenní magnetické pole za použití magnetů. Magnetické pole se vyznačuje přítomností jednoho nebo více rezonančních zón, ve kterých se provádějí podmínky ECR a dochází k výkonu RF v plazmě. V rádiovém frekvenčním rozsahu se ECR používá v tzv. Plazmových zdrojích s neutrálním obrysem. Významnou roli při výrobě plazmy a tvorba výtlačné struktury hraje neutrální obrys, což je kontinuální posloupnost bodů s nulovým magnetickým polem. Za použití tří elektromagnetů je vytvořen uzavřený magnetický obvod. Proudy ve vinutí horních a dolních cívek mají stejný směr. Proud střední cívky proudí v opačném směru. RF indukční výboj s neutrálním obvodem je charakterizován vysokou plazmovou hustotou (10 11-10 12 cm ~ 3) a nízkou teplotou elektronů (1 -4 EV). Indukční výboj bez vnějšího magnetického pole Jako nezávislá proměnná podél osy abscisy je výkon P PI odložena, absorbována plazmou. Je přirozené předpokládat, že plazmová hustota pS je proporcionální p pI, ale je třeba poznamenat, že pro různé plazmové zdroje, rozměrové koeficienty proporcionality mezi p p pI a p e se budou lišit. Jak je vidět, obecná tendence chování ekvivalentní rezistence R PI je jeho zvýšení oblasti relativně malých hodnot vnořeného výkonu, a pak jeho nasycení. Naproti tomu v oblasti vysokých koncentrací elektronů, kde převažuje invaluující absorpci, tj. V abnormálním účinku kůže je závislost R PL (n e) blízká středně získané disperzi. Obecně, non-monotonicita závislosti ekvivalentní rezistence od plazmatické hustoty je vysvětlena konkurencí dvou faktorů: na jedné straně se absorpcí RF výkonu zvyšuje se zvýšením koncentrace elektronů, na druhé straně Hloubka vrstvy kůže, která určuje šířku absorpční oblasti RF výkonu, snižuje se s rostoucím E. Teoretický model plazmatického zdroje vzrušený spirálovou anténou umístěnou na svém horním koncovém povrchu předpovídá závislost ekvivalentní plazmové rezistence od plazmové délky zdroje, za předpokladu, že hloubka vrstvy kůže je menší než délka plazmového zdroje. Fyzicky je tento výsledek zřejmý, protože absorpce výkonu HF se vyskytuje uvnitř vrstvy kůže. Pod experimenty je hloubka vrstvy kůže samozřejmě menší než délka plazmových zdrojů, proto není překvapující, že ekvivalentní odolnost plazmy zdrojů vybavených horním koncovým anténou nezávisí na jejich délce. Naproti tomu v případě umístění antény na bočním povrchu zdrojů se zvýšení délky zdroje doprovázený současným zvyšováním délky antény vede ke zvýšení oblasti, ve které absorpce RF Výkon nastane, tzn Pro prodloužení vrstvy kůže, takže v případě boční antény se ekvivalentní odolnost zvyšuje se zvýšením délky zdroje. Experimenty a výpočty ukázaly, že při nízkých tlacích jsou absolutní hodnoty ekvivalentní odolnosti plazmy malé. Zvýšení tlaku pracovního plynu vede k výraznému zvýšení ekvivalentní rezistence. Tento efekt byl opakovaně poznamenán jak v teoretické, tak experimentální práci. Fyzický důvod pro zvýšení plazmové schopnosti absorbovat RF výkonu se zvýšením tlaku spočívá v absorpčním mechanismu RF výkonu. Jak je vidět z Obr. 5, s minimálním tlakem uvažovaným tlakem, P-0,1 Morterr, převažující je mechanismus rozptyl Chenkovsky. Elektron-atomové střety prakticky nemají vliv na hodnotu ekvivalentního odporu a kolize elektronových iontů vedou pouze k menšímu zvýšení ekvivalentní rezistence na p e\u003e 3 x 10 11 cm-3. Zvýšený tlak, tj. Frekvence elektro-atomových kolizí vede ke zvýšení ekvivalentní rezistence v důsledku zvýšení úlohy kolizního mechanismu absorpce RF výkonu. To je vidět z Obr. 5, který ukazuje poměr ekvivalentního odporu, vypočtené s přihlédnutím k mechanismům kolizního a vyjasnění absorpce, na ekvivalentní odpor, vypočtené pouze s kolizí. Obr.5
.
Závislost poměru ekvivalentního odporu RPI, vypočtená s přihlédnutím k kolizním a invalidním mechanismům absorpce, ekvivalentní rezistence RPI, vypočtené pouze s kolizemi, od plazmové hustoty. Výpočet je vyroben pro ploché zdroje ve tvaru diskoték s poloměrem 10 cm při tlaku neutrálního plynu 0,3 Morterr (1), 1 madrter (2), 10 Morterr (3), 100 montér (7), 300 billboardů (7), 5). Indukční výboj s vnějším magnetickým polem Experimenty používané plazmové zdroje vybavené spirálovými anténami umístěnými na bočních a koncových plochách zdrojů, stejně jako antény nagoya III. Pro provozní frekvenci 13,56 MHz, oblast magnetických polí v "0,4--1 MTL odpovídá podmínkám ECR a regionu B\u003e 1 \u200b\u200bMTL - podmínky excitace Helikon a vlny Trevelpis Gold. Při nízkých provozních plynech (P ^ 5 Morteru) je ekvivalentní plazmová rezistence bez magnetického pole podstatně menší než v oblasti "Helicon". Hodnoty R PL, získané pro oblast ECR zabírají meziproduktovou polohu, a zde ekvivalentní odolnost je monotónně zvýšen se zvýšením magnetického pole. Pro "spirálickou" oblast je charakterizována non-monotonická závislost ekvivalentní rezistence od magnetického pole a non-monotonie R PL (b) v případě koncové spirálové antény a antény Nagoya III je mnohem silnější než v případě laterální spirálové antény. Poloha a počet lokálních maximová křivka ^ pi (b) závisí na vnořeném výkonu RF, délce a poloměru plazmového zdroje, rod plynu a jeho tlaku. Zvýšená elektrárna, tj. Koncentrace elektronů pS vede ke zvýšení ekvivalentní rezistence a posunutí hlavního maxima funkce ^ pi (b) do oblasti velkých magnetických polí a v některých případech, vzhled další lokální maxim. Podobný efekt je pozorován a zvýšením délky plazmového zdroje. Zvýšení tlaku v rozmezí 2-5 mREALTERR, jak je vidět z Obr. 4b, nevede k významným změnám charakteru závislosti ^ PL (b), ale při tlakech přesahujícím 10 mizernější, neonotoneitě závislosti ekvivalentní rezistence z magnetického pole zmizí, absolutní hodnoty Ekvivalentní odolnost klesá a stává se méně než hodnoty získané bez magnetického pole. Analýza fyzikálních mechanismů absorpce čerpadel indukčního výplňového plazmy za podmínek ECR a podmínky excitace šroubovic a tg-vln byly provedeny v mnoha teoretických pracích. Analytické zvážení problému excitace šroubovic a TG-vln v obecném případě je spojena s významnými obtížemi, protože je nutné popsat dva přidružené vlny. Připomeňme, že Helicon je rychlá příčná vlna a TG-Wave je pomalé podélné. Helikon a TG-vlny jsou nezávislé pouze v případě prostorové neomezené plazmy, ve které představují své vlastní způsoby vibrací magnetizované plazmy. V případě omezeného válcového plazmového zdroje je úkol vyřešit pouze numericky. Hlavní rysy fyzikálního absorpčního mechanismu RF výkonu při b\u003e 1 MTL mohou být ilustrovány pomocí vyvinutých v aproximaci v Heliconu, který popisuje proces excitace plazmatických vln, s výhradou nerovnosti Aplikační oblast high-frekvence hoření magnetická plazma Plazmatické reaktory a zdroje iontů, jejichž principem činnosti je založen na indukčním RF vypouštění nízkého tlaku, po několik desetiletí je nejdůležitější složkou moderních pozemských a vesmírných technologií. Hlavní výhody indukčního RF vypouštěcího RF jsou povýšeny možností získání vysoké koncentrace elektronů s relativně nízkou hladinou RF výkonu, absence plazmového kontaktu s kovovými elektrodami, malou teplotou elektronů a následně nízkou plazmu potenciál vůči stěn omezujícím výtok. Ten kromě minimalizace ztráty výkonu na stěnách plazmového zdroje umožňuje, aby se zabránilo poškození povrchu vzorků, když jsou zpracovány v vypouštění emisních iontů. Typické příklady plazmových zdrojů pracujících na indukčním RF výboji bez magnetického pole jsou plazmové reaktory určené pro leptání substrátů, zdroje iontů určených pro implementaci technologií iontů zemního iontů a práce ve vesmíru jako motor orbity kosmické lodi , světelné zdroje. Celkový design konstrukčního prvku uvedených zařízení je přítomnost plynu vypouštěcí komory (GRK), na vnějším povrchu nebo uvnitř je umístěn induktor nebo anténu. S pomocí antény připojené k vysokofrekvenčnímu generátoru se do objemu GDK zavádí RF výkon a vypouštění elektrody-on-time. Proud proudu anténou jsou indukovány v plazmě Vortex elektrické pole, které ohřívá elektrony k energiím nezbytným pro účinnou ionizaci pracovního plynu. Typická plazmová hustota v plazmatických reaktorech tvoří hodnotu 10 11 - 3 x 10 12 cm ~ 3 a ve zdrojích iontů - 3 x 10 10 - 3 x 10 11 cm ~ 3. Charakteristickým tlakem neutrálního plynu v plazmatických reaktorech se liší od 1 do 30 mtrs, ve zdroji iontů, je 0,1 mtorer, ve světelných zdrojích - 0,1-10 torr. Plazmatické reaktory a zdroje iontů, jejichž principem činnosti je založen na indukčním RF vypouštění nízkého tlaku, po několik desetiletí je nejdůležitější složkou moderních pozemských a vesmírných technologií. Jeho hlavními výhodami jsou rozšířené z technických aplikací - možnost získání vysoké koncentrace elektronů s relativně nízkou hladinou RF výkonu, absence plazmového kontaktu s kovovými elektrodami, malou teplotou elektronů, a v důsledku toho nízký plazmový potenciál vzhledem ke stěnám omezujícím výtok. Ten kromě minimalizace ztráty výkonu na stěnách plazmového zdroje umožňuje, aby se zabránilo poškození povrchu vzorků, když jsou zpracovány v vypouštění emisních iontů. Výsledky získané v posledních letech, jak experimentální, tak teoretické, ukazují, že parametry plazmy indukčního RF vypouštěcího výboje závisí na ztrátě výkonu ve vnějším řetězci a výkonových hodnot vstupujících do výboje přes indukční a kapacitní kanály. Plazmové parametry, na jedné straně, jsou určeny hodnotami absorbovaného výkonu a na druhé straně, oni sami se stanoví jako poměr kapacit vstupujících do různých kanálů a nakonec se výkon absorbuje plazmou. To určuje vlastní konzistentní povahu výboje. Nejvíce živě seberealizovanou konzistentností se projevuje v silné neonotonici závislosti parametrů plazmy z magnetického pole a rozpadu vypouštění. Významná ztráta výkonu ve vnějším řetězci a non-monotónní závislost plazmatické schopnosti absorbovat RF výkon z plazmové hustoty vede k saturace plazmové hustoty se zvýšením výkonu RF generátoru a vzhled hystereze Ze závislosti parametrů plazmy z hodnoty výkonu RF generátoru a vnějšího magnetického pole. Přítomnost kapacitní složky výboje určuje změnu podílu výkonu zavedeného do plazmy přes indukční kanál. To způsobuje, že posouvá polohu přechodu výstupu s nízkým režimem na vysokou k nižšímu napájecím prostoru generátoru HF. Při pohybu z nízkého výboje pro vysokou přítomnost kapacitního komponentu se projevuje v hladší změně plazmatické hustoty se zvýšením výkonu generátoru a v zániku hystereze. Zvýšení příspěvkem výkonu prostřednictvím kapacitního kanálu koncentrace elektronů na hodnoty vyšší než hodnota, při které ekvivalentní odolnost dosáhne maxima vede ke snížení příspěvku výkonu HF prostřednictvím indukčního kanálu. Porovnání indukčních režimů indukčního HF výboje s nízkými a vysokými koncentracemi elektronů s kapacitními a indukčními režimy fyzicky není odůvodněno, protože přítomnost jednoho plazmatického příkonového vstupního kanálu vede ke změně podílu energie proudící do plazmy přes další kanál. Vyjasnění vzoru fyzikálních procesů v indukčním RF vypouštění nízkého tlaku umožňuje optimalizovat parametry plazmových zařízení, která na něm pracují. Publikováno na allbest.ru. Elektrický balíček iontového plynu navrženého pro stabilizaci napětí. Princip působení stabitronu zářícího výboje. Základní fyzikální zákony. Plocha stabilizace napětí. Provoz parametrického stabilizátoru. vyšetření, přidáno 10/28/2011 Parametry částečných výbojů a určování jejich závislostí. Základy vývoje dílčích výbojů, diagnostika kabelových vedení. Vývoj analytického schématu pro odhad stavu kabelových vedení založených na měření vlastností částečných výbojů. diplomová práce, Přidána 07/05/2017 Historie vývoje impulsních laserových systémů. Mechanismus vytváření inverze. Charakteristickým znakem doutnajícího samoobslužného výboje s studenou katodou. Systémy odpojení plynu. Hlavní prvky impulsního laseru a oblasti jeho aplikace. práce kurzu, přidáno 03/20/2016 Zvýšení celkového počtu výbojů ve zvýšení multiplicity opravené chyby. Změna průměrného počtu zkreslených výbojů s lineární změnou kvadratické odchylky. Stanovení frekvence ztráty zpráv. Budování funkce grafu. laboratorní práce, přidaná 01.12.2014 Typy vysokofrekvenčních kondenzátorů. Specifická kapacita. Použití kondenzátorů velké nominální kapacity. Vzduchové kondenzátory variabilní kapacity. Semi-variabilní kondenzátory. Speciální kondenzátory. Konzumátory integrované mikroobvody. abstrakt, přidáno 01/09/2009 Charakteristika elektromechanických zařízení pro měření konstantního, střídavého proudu a napětí. Jejich design, princip operace, rozsah, důstojnost a nevýhody. Definice a klasifikace elektronických voltmetrů, systémů přístroje. kurz, přidáno 03/26/2010 Charakteristiky a rozsah signálů v systémech digitálních zpracování. Specializované digitální zpracování SPF signálu CD: Vývojáři a historie, struktura a charakteristiky, rozsah, algoritmy a software. kurz, přidáno 12/06/2010 Senzor citlivého na trenič. Kalibrační obvod snímače. Zkontrolujte účinek elektromagnetického rušení na odečbívání zařízení. Definice Koncepce schématu vyplacení. Rovnice tlakové závislosti na napětí na senzoru. Vliv propuštění na svědectví. práce kurzu, přidáno 12/29/2012 Hlavní typy kabelů venkovských telefonních sítí, jejich rozsah, přípustné provozní teploty a těsnění. Technické požadavky na konstruktivní velikosti s jednou těžkými vysokofrekvenčními kabely venkovské komunikace, elektrické vlastnosti. abstrakt, přidáno 30.08.2009 Hlavní parametry a spínací principy. Klíčové připojení obvodů. Mechanické a elektronické vysokofrekvenční spínače. Pole tranzistory s mopovou strukturou závěrky a monolitických mikrovlnných integrovaných obvodů. Výkonné mechanismy mikrosystémy. Indukční topení (indukční topení) - způsob bezkontaktního vytápění vysokofrekvenčních proudů (angličtina. RFH - radiofrekvenční vytápění, topení vlnami rádiového kmitočtového rozsahu) elektricky vodivých materiálů. Popis metody. Indukční vytápění je ohřev materiálů elektrickým proudem, které jsou indukovány variabilním magnetickým polem. Proto je vytápění výrobků z vodivých materiálů (vodičů) magnetickým polem induktorů (zdroje střídavého magnetického pole). Indukční zahřívání se provádí následovně. Elektricky vodivý (kovový, grafitový) sochor je umístěn v tzv. Induktoru, který je jeden nebo více otáček drátu (nejčastěji měď). V induktoru, s pomocí speciálního generátoru, silné proudy různých frekvencí podléhají (od tuctu Hz na několik MHz), v důsledku toho, který se vyskytuje elektromagnetické pole kolem induktoru. Elektromagnetické pole naznačuje vortexové proudy v obrobku. Vortexové proudy se zahřívají obrobek pod působením teplu Joulehe (viz Joule-Lenza zákon). Systém "indukčního prázdného" je nespokojený transformátor, ve kterém je induktor primárním vinutí. Obrobek je sekundární vinutí, uzavřené koření. Magnetický průtok mezi vinutí je uzavřen vzduchem. Při vysoké frekvenci jsou vírové proudy přemístěny magnetickým polem tvořeným stejným magnetickým polem do tenkých povrchových vrstev polotovaru Δ (povrchový účinek), v důsledku jejichž jejich hustota prudce zvyšuje a obrobek se zahřívá. Následující kovové vrstvy se zahřívají v důsledku tepelné vodivosti. Není aktuální proud, ale velká proudová hustota. V pokožce-vrstvě Δ se proudová hustota snižuje v čase vzhledem k hustotě proudu na povrchu obrobku, zatímco 86,4% tepla se uvolňuje do vrstvy kůže. Hloubka vrstvy kůže závisí na frekvenci Záření: Čím vyšší je frekvence, tenčí vrstva kůže. Záleží také na relativní magnetické permeabilitě μ materiálu obrobku. Pro železo, kobalt, nikl a magnetické slitiny při teplotách pod bodem Curie μ má hodnotu od několika set až desítek tisíc. Pro jiné materiály (tavilé, neželezné kovy, kapalné nízkote-tavení eutektika, grafit, elektrolyty, elektricky vodivé keramiky atd.) Je přibližně rovnající se. Například při frekvenci 2 MHz, hloubka vrstvy kůže pro měď je asi 0,25 mm, pro železo ≈ 0,001 mm. Induktor je v průběhu provozu silně zahříván, protože absorbuje vlastní záření. Kromě toho absorbuje tepelné záření z rozděleného sochoru. Proveďte induktory z měděných trubek ochlazených vodou. Voda je spokojena s odsáváním - to zajišťuje bezpečnost v případě hořáku nebo jiné odtlakování induktoru. Aplikace: Výhody. Vysokorychlostní topení nebo tavení jakéhokoliv elektricky vodivého materiálu. Je možné ohřívat v atmosféře ochranného plynu, v oxidačním (nebo redukčním) médiu v nevodivém tekutině ve vakuu. Ohřev se stěnami ochranné komory ze skla, cementu, plastů, dřeva - tyto materiály jsou velmi špatně absorbují elektromagnetické záření a při instalaci instalace zůstávají studené. Pouze elektricky vodivý materiál se zahřívá - kov (včetně roztaveného), uhlíku, vodivého keramiky, elektrolyty, kapalných kovů atd. Vzhledem k vzniklému MHD se snaží intenzivní míchání tekutého kovu, až na jeho udržení v zavěšeném stavu ve vzduchu nebo ochranném plynu - dosud získané slitiny v malých množstvích (levitační tavení, tavení, tavení v elektromagnetické kelímku). Vzhledem k tomu, že zahřívání se provádí elektromagnetickým zářením, neexistuje kontaminace přípravy spalování hořáku v případě ohřevu plynu, nebo materiálu elektrod v případě ohřevu oblouku. Umístění vzorků do atmosféry inertního plynu a vysokou rychlost vytápění eliminuje měřítko. Snadná operace díky malé velikosti induktoru. Induktor může být vyroben ze speciální formy - to umožní rovnoměrně ohřát po celém povrchu detailu komplexní konfigurace, aniž by vedl k jejich deformaci nebo místním nepokoje. Snadné provádět lokální a selektivní vytápění. Vzhledem k tomu, že nejintenzivnější zahřátí je v tenkých horních vrstvách obrobku, a podkladové vrstvy tepleji v důsledku tepelné vodivosti, způsob je ideální pro provádění povrchových kalení dílů (jádro zůstává viskózní). Snadné automatizace vybavení - cykly vytápění a chlazení, nastavení a odrazující teplota, krmení a jíst mezery. Indukční zařízení: Při instalacích s pracovní frekvencí až 300 kHz se střídače používají na sestavách IGBT nebo MOSFET tranzistory. Taková instalace jsou určena pro vytápění velkých částí. Vysoké frekvence se používají k zahřátí malých dílů (až 5 MHz, střední a krátkého rozsahu), vysoké nastavení frekvence jsou postaveny na elektronických lampách. Také pro zahřátí malých dílů se buduje instalace zvýšené frekvence na tranzistory MOSFET na provozních frekvencích na 1,7 MHz. Řízení tranzistoru a jejich ochrana při zvýšených frekvencích představují určité potíže, takže instalace zvýšené frekvence je stále poměrně drahá. Induktor pro vytápění malých dílů má malé velikosti a malá indukčnost, která vede ke snížení kvality pracovního oscilačního obvodu při nízkých frekvencích a snížení účinnosti, a je také nebezpečný pro specifikační generátor (napětí oscilace Obvod je úměrný L / C, oscilační obrys s nízkou kvalitou příliš dobrou "čerpáním" s energií, tvoří zkrat v induktoru a zobrazuje specifikační generátor). Pro zvýšení dobrovolnosti oscilačního obvodu použijte dva způsoby: Vzhledem k tomu, že nejúčinnější induktor pracuje při vysokých frekvencích, průmyslové využití indukčního topení přijatého po vývoji a zahájení výroby silných generátorových lamp. Před první světovou válkou mělo indukční vytápění omezené použití. Jako generátory pak používají generátory strojů zvýšené frekvence (práce V. P. Vologdin) nebo nastavení jiskrového vybití. Schéma generátoru může být v zásadě jakýkoliv (multivibrátor, RC generátor, nezávislý generátor excitace, různé relaxační generátory) pracující na zátěži ve formě indukční cívky a s dostatečným výkonem. Je také nezbytné, aby byla frekvence oscilací dostatečně vysoká. Například "řez" v několika sekundách ocelového drátu o průměru 4 mm, oscilační kapacita je zapotřebí alespoň 2 kW při frekvenci alespoň 300 kHz. Vyberte schéma pro následující kritéria: spolehlivost; stabilita oscilací; stabilita moci vylučované v sochoru; jednoduchost; pohodlí nastavení; minimální počet dílů ke snížení nákladů; Aplikace dílů ve výši snížení hmotnosti a rozměrů atd. Po mnoho desetiletí byl indukční vyžínač použit jako vysokofrekvenční oscilační generátor (generátor Hartley, generátor zpětné vazby autotransformed generátor, obvod na indukčního děliče napětí kontura). Jedná se o self-vzrušující schéma paralelního výkonu anody a frekvenčního selektivního řetězce, vyrobeného na oscilačním obvodu. To bylo úspěšně použito a i nadále používáno v laboratořích, workshopech šperků, průmyslových podniků, stejně jako v amatérské praxi. Například během druhé světové války na takových zařízení bylo provedeno povrchové kalení válců T-34 nádrže. Nevýhody tří bodů: Nízká účinnost (méně než 40% při použití lampy). Silnou odchylku frekvence v době zahřívání sochorů z magnetických materiálů nad bodem Curie (≈700c) (změny μ), která mění hloubku vrstvy kůže a nepředvídatelně mění režim tepelného zpracování. Při tepelném zpracování odpovědných dílů může být nepřijatelné. Také silné TDH by mělo fungovat v úzkém rozsahu frekvencí povolené Rossvyazokhrankulture, protože se špatným stíněním jsou vlastně rádiové vysílače a mohou interferovat s televizním a rozhlasovým vysíláním, pobřežní a záchrannými službami. Při změně sochorů (například menší až větší) změní indukčnost systému indukčního prázdného systému, který také vede ke změně frekvence a hloubky vrstvy kůže. Při změně jednotlivých induktorů na multi-lyžování se také změní na větší nebo více malých frekvencí. Pod vedením Babat, Lozinsky a dalších vědců byly vyvinuty dvou- a třípodrádkové schémata generátorů s vyšší účinností (až 70%), stejně jako lepší udržovací provozní frekvence. Princip jejich akce je následující. Vzhledem k použití souvisejících obrysů a uvolnění spojení mezi nimi nemá změna indukčnosti pracovního obvodu silnou změnu frekvenčního obvodu frekvence. Ve stejném principu jsou navrženy rádiové vysílače. Moderní TVH-generátory jsou střídače na sestavách IGBT nebo silných MOSFET tranzistorů, obvykle vyrobených podle mostu nebo polo-sekvence. Pracujte na frekvencích až do 500 kHz. Tranzistorové žaluzie jsou otevřeny pomocí řídicího systému mikrokontroléru. Ovládací systém v závislosti na úloze umožňuje automaticky držet A) konstantní frekvence Například, když se magnetický materiál zahřívá nad bodem curie, tloušťka vrstvy kůže prudce zvyšuje, kapky proudové hustoty a sochor se začíná horší. Magnetické vlastnosti materiálu také zmizí a proces magnetizace je zastaven - sochor začíná horší, odolnost proti zatížení je přesto snížena - to může vést k "separaci" generátoru a selhání. Řídicí systém monitoruje přechod skrz Curie Point a automaticky zvyšuje frekvenci s redukcí zátěže (nebo snižuje výkon). Komentáře. Induktor Pokud je to možné, je nutné mít co nejblíže k obrobku. To nejen zvyšuje hustotu elektromagnetického pole v blízkosti obrobku (v poměru k čtverci vzdálenosti), ale také zvyšuje koeficient výkonu cos (φ). Zvýšení kmitočtu prudce snižuje koeficient výkonu (úměrný kmitočtu krychle). Když jsou magnetické materiály zahřívány, je také zvýrazněno další teplo v důsledku rekultivace, jejich zahřátí na bodovou curie je mnohem efektivnější. Při výpočtu induktoru je nutné vzít v úvahu indukčnost vstupu do induktoru pneumatiky, což může být mnohem více indukčnosti samotného induktoru (pokud je induktor vyroben ve formě jednoho přelomu malého průměr nebo dokonce části otočného oblouku). Existují dva případy rezonance v oscilačních obvodech: stresová rezonance a současná rezonance. V ideálním případě se celkový odpor obrysu rovná nekonečnu - schéma nespotřebovává proud ze zdroje. Když se změní frekvence generátoru, na jakoukoliv stranu rezonanční frekvence, celková odolnost proti obrysu se zvyšuje a lineární proud (I společnosti) se zvyšuje. Sekvenční oscilační okruh - stresová rezonance. Hlavním znakem kontury sériové rezonance je, že jeho plná odolnost je minimálně s rezonancí. (ZL + ZC - minimum). Při nastavení frekvence hodnotou přesahující nebo rezonanční frekvence níže se zvyšuje imperativ. Článek je převzat z webu http://dic.academic.ru/ a recyklován k srozumitelnějšímu textu pro čtenáře, společnost LLC "PromMductor". Indukční zahřívání se provádí v variabilním magnetickém poli. Vodiče umístěné v poli se zahřívají vortexovými proudy, jsou do nich injikovány podle zákonů elektromagnetické indukce. Intenzivní vytápění lze získat pouze ve vysokonapěťových a frekvenčních magnetických polích, které jsou vytvořeny speciálními zařízeními - induktory (indukční ohřívače) poháněné sítí nebo individuálními vysokofrekvenčními generátory (obr. 3.1). Induktor je, jako by primární vinutí vzduchového transformátoru, jehož sekundární vinutí je ohřátým tělem. V závislosti na frekvencích instalace indukčního vytápění jsou rozděleny následovně: a) nízká (průmyslová) frekvence (50 hz); b) střední (zvýšená) frekvence (až 10 kHz); c) vysoká frekvence (přes 10 kHz). Divize indukčního vytápění na frekvenčních pásmech je dána technickými a technologickými úvahami. Fyzická entita a celková kvantitativní vzorce pro všechny frekvence jsou stejné a na základě pohledů, absorpcí vodivé energie elektromagnetického pole. Frekvence má významný vliv na intenzitu a charakter topení. Při frekvenci 50 Hz a magnetického pole napětí 3000-5000 A / m, teplota zahřívání nepřesahuje 10% hmotn . Zároveň se teploty vyvíjejí dostatečné pro roztavení většiny refrakterních kovů. Zároveň, tím vyšší je frekvence, tím menší je hloubka pronikání proudů do kovu, a proto tenčí ohřátou vrstvu a naopak. Při vysokých frekvencích se provádí povrchové vytápění. Snížení frekvence a tím zvyšování hloubky proudu penetrace, můžete udělat hloubku nebo dokonce prostřednictvím zahřívání, stejného těla v celém živenici. Výběr kmitočtu je tedy možné získat povahu ohřevu a intenzity nezbytné pro technologické podmínky. Možnost vytápění produktů je prakticky jakákoliv tloušťka - jeden z hlavních výhod indukčního topení, které je široce používáno pro kalení díly a nástrojů. Vyztužení povrchu po indukčním zahřívání výrazně zvyšuje odolnost proti opotřebení výrobků ve srovnání s tepelným zpracováním v pecích. Indukční ohřev je také úspěšně použit pro tavení, tepelné zpracování, deformace kovů a v jiných procesech. Induktor je pracovní jednotka pro instalaci indukčního topení. Účinnost ohřevu je vyšší než bližší pohled emitovaný induktorovou elektromagnetickou vlnou na formu ohřátého povrchu. Forma vlny (plochý, válcový atd.) Je určena formulářem induktoru. Konstruktivní konstrukce induktorů závisí na tvaru vytápěných těl, cílů a podmínek vytápění. Nejjednodušší induktor je izolovaný vodič umístěný uvnitř kovové trubky, prodloužené nebo válcované do spirály. Při použití průmyslového frekvenčního vodiče v trubce, vážení jeho vírových proudů je hozen do trubky. V zemědělství byly provedeny pokusy o použití tohoto principu pro ohřev půdy v uzavřené půdě, drůbeži a dr. V indukčních vodách ohřívačů a pasterizátorů mléka (práce na nich nebyly rozšířeny o rámec experimentálních vzorků) induktory provádějí typ třífázových elektromotorů. Uvnitř induktoru umístil kovovou nádobu válcového tvaru. Otáčení (nebo pulzující s jednofázovou verzí) Magnetické pole vytvořené induktorem vede ve stěnách cévových vírových proudů a ohřívá je. Ze stěn je teplo přenášeno v kapalné nádobě. S indukčním sušením dřeva jsou desky desek posunuty s kovovými mřížkami a umístěny (válcované na speciálním vozíku) uvnitř válcového induktoru z vodiče velkých částí navinutých na rámu z izolačního materiálu. Desky se zahřívají z kovových mřížek, které jsou indukovány vírovými proudy. Příklady vysvětlily princip rostlin nepřímého indukčního topení. Nevýhody těchto instalací zahrnují nízkoenergetické indikátory a malou intenzitu topení. Nízkofrekvenční indukční zahřívání je poměrně účinné s přímým ohřevem masivních kovových polotovarů a určitého poměru mezi jejich rozměry a hloubkou proudové penetrace (viz níže). Induktory vysokofrekvenčních nastavení se provádí pomocí neizolovaných, sestávají ze dvou hlavních částí indukčního drátu, se kterým je vytvořeno střídavé magnetické pole a proudová voda pro připojení indukovaného drátu ke zdroji elektrické energie. Konstruktivní dokončení induktoru může být velmi rozmanité. Ploché induktory, válcové polotovary se používají pro vytápění plochých povrchů - válcové (solenoidové) induktory atd. (Obr. 3.1). Induktory mohou mít komplexní formu (obr. 3.2), vzhledem k potřebě koncentrovat elektromagnetickou energii v požadovaném směru, přívod chladicí a kalící vody atd. Pro vytvoření high-napínacích polí v induktorech, velké proudy jsou prošeny, vypočítané stovkami a tisíci zesilovačů. Aby se snížily ztráty, induktory jsou vyráběny s malou aktivní odolností. Přesto se stále intenzivně zahřívají jak svým vlastním proudem, tak v důsledku přenosu tepla z polotovarů, takže jsou vybaveny nuceným chlazením. Induktory se obvykle provádějí z měděných trubek kulatého nebo obdélníkového úseku, z nichž je pro chlazení předávána průtoková voda. Specifický povrchový výkon. Elektromagnetická vlna emitovaná induktorem spadá na kovové těleso a absorbuje v něm, způsobuje vytápění. Síla energetického toku vyskytujícího se jednotkou povrchu těla je stanoven vzorcem (11) s přihlédnutím k výrazu V praktických výpočtech použijte rozměr D R. v w / cm 2, pak Nahrazení hodnoty h 0
Ve vzorci (207) se dostaneme Síla vylučovaná v produktu je tedy úměrná čtverci ampérových otáček induktoru a koeficientu absorpce výkonu. S konstantním napětím magnetického pole je intenzita ohřevu větší, tím větší je odolnost R, magnetická permeabilita materiálu M a frekvence proudu f.. Formula (208) je platný pro plochou elektromagnetickou vlnu (viz § 2 kapitol I). Když se válcová tělesa zahřívají v elektromagnetických induktorech, je forma šíření vlny komplikovaný. Odchylky od poměrů pro plochou vlnu, tím větší je menší vztah r / z a,kde r. - Cylinderradius, z A. - hloubka pronikání proudů. V praktických výpočtech stále používají jednoduchou závislost (208), zavádění korekčních koeficientů v něm - BERCHA funkce závislé na vztahu r / z a (Obr. 43). Pak Vzorec (212) je platný pro pevný induktor bez mezer mezi otáčkami. V přítomnosti ztrátových mezer v nárůstu induktoru. Jako zvýšení frekvence funkce F a (r a, z a) a F a (r a z a)mají tendenci jednotkám (obr. 43) a poměr výkonu je limit Z exprese (3.13) vyplývá, že k. P. D. snižuje se zvýšením vzduchové mezery a odporem materiálu induktoru. Proto se induktory provádějí z masivních měděných trubek nebo pneumatik. Z exprese (214) a obr. 43, hodnota k. P. D. už se blíží jeho limitu r / z a \u003e 5 ÷ 10. To vám umožní najít frekvenci, která poskytuje dostatečně vysokou na. P. D. Využívání nerovnosti a vzorce (15) pro hloubku průniku z a,dostávat Je třeba poznamenat, že jednoduché a vizuální závislosti (3.13) a (3.14) jsou platné pouze pro omezený počet relativně jednoduchých případů indukčního topení. Koeficient výkonu induktoru. Výkonový koeficient vytápění induktoru je určen poměrem aktivního a indukčního odporu systému induktoru - produktem. Při vysoké frekvenci je aktivní a vnitřní indukční odolnost produktu stejná, protože fázový úhel mezi vektory je 45 ° a | D R.| \u003d | D. Q.|. V důsledku toho maximální hodnota výkonového faktoru kde ale -vzduchová mezera mezi induktorem a produktem, m. Výkonový faktor tedy závisí na elektrických vlastnostech materiálu výrobku, vzduchové mezery a frekvence. S nárůstem vzduchové mezery se indukčnost rozptyluje zvýšení a výkonový faktor se sníží. Výkonový faktor je nepřímo úměrný kořenové čtverci frekvence, takže nepřiměřená přeceňování frekvence snižuje napájecí zařízení zařízení. Mělo by se vždy snažit snížit vzduchovou mezeru, nicméně, existuje limit díky pronikavému napětí vzduchu. V procesu vytápění nezůstává výkonový faktor konstantní, protože R a M (pro feromagnety) se změní se změnou teploty. Ve skutečných podmínkách, výkonový faktor indukčního ohřevu zřídka překračuje hodnotu 0,3, snížení na 0,1-0,01. Chcete-li vyložit sítě a generátor z reaktivních proudů a zvyšováním vytváření, v paralelním induktoru obvykle zahrnuje kompenzační kondenzátory. Hlavními parametry charakterizujícími režimy indukčního topení jsou frekvence proudu a. P. D. V závislosti na použitých frekvencích se podmíněně rozlišují dvě indukční teploty topení: hluboké a povrchové. Hloubkové topení ("malé frekvence") se provádí na takové frekvenci f. Když hloubka pronikání z A.přibližně rovnající se tloušťce zahřáté (objednané) vrstvy x K.(Obr. 3.4, A). Vytápění se vyskytuje okamžitě do celé hloubky vrstvy x K. Sazba ohřevu je zvolena tak, že přenos tepla do vedení tepla do těles byl zanedbatelný. Vzhledem k tomu, že v tomto režimu, hloubka pronikání proudů z A. relativně velký ( z A. »
X K.),
to je podle vzorce: Povrchové vytápění ("velké frekvence") se provádí při relativně vysokých frekvencích. V tomto případě hloubka pronikání proudů z A.podstatně menší než tloušťka ohřáté vrstvy x K. (Obr. 3.4.6). Zahřátí pro celou tloušťku x K.dodává se díky tepelné vodivosti kovu. Při zahřátí v tomto režimu je vyžadován menší výkon generátoru (na obrázku 3.4, je užitečný výkon úměrný stínovaných prostorám, které mají dvojité líhnutí), ale doba ohřevu a specifická spotřeba elektřiny se zvyšuje. Ten je suspendován v důsledku tepelné vodivosti hlubokých vrstev kovu. KPD. Vytápění, úměrné poměru oblasti s dvojitým vylíhnutím do celé oblasti, omezená křivka t.a koordinují osy, v druhém případě níže. Zároveň je třeba poznamenat, že ohřev na určitou teplotu kovové vrstvy tloušťky B, ležící na vrstvě kalení a nazývané přechodové vrstvy, je naprosto nezbytné pro spolehlivé spojení kalené vrstvy s hlavní kov. S povrchovým vytápěním je tato vrstva tlustší a spojení je spolehlivější. S významným poklesem frekvence se topení stává obecně neproveditelným, protože hloubka penetrace bude velmi velká a absorpce energie v produktu je zanedbatelná. Způsob indukce může být provedena jak hluboké, tak povrchové topení. S externími zdroji tepla (plazmové zahřívání, v elektroměru odolnosti) není možné hluboké topení. Podle principu provozu se rozlišují dva typy indukčního topení: současně a průběžně konzistentní. S simultánním ohřevem je plocha indukovaného drátu směřujícího ohřátým povrchem produktu přibližně rovna plochy tohoto povrchu, což vám umožní současně zahřívat všechny své sekce. S kontinuální sekvenčním ohřevem se produkt pohybuje vzhledem k inducer drátu a zahřívání jeho jednotlivých míst dochází jako průmyslová pracovní plocha. Výběru frekvence. Dostatečně vysoký na. P. D. Lze získat pouze v určitém poměru mezi velikostí těla a proudovou frekvencí. Výběr optimálního proudu frekvence byla uvedena výše. V praxi indukčního vytápění je frekvence zvolena podle empirických závislostí. Při ohřevu pro vytvrzování povrchu na hloubku x K.(mm) Optimální frekvence (Hz) se nachází z následujících závislostí: pro části jednoduché formy (ploché povrchy, otáčení) S průřezovým teplem ocelových válcových sochorů o průměru d.(mm) Požadovaná frekvence je určena vzorcem V procesu vytápění roste odpor kovů R. Ferromagnety (železo, nikl, kobalt atd.) S zvýšením teploty snižuje hodnotu magnetické permeability m. Když je dosaženo bodu Curie, magnetická permeabilita feromagnetů klesne na 1, tj. Ztrácí své magnetické vlastnosti. Obvyklá teplota ohřevu pro kalení 800-1000 ° C, pod tlakem zpracování 1000 - 1200 ° C, to je nad bodem Curie. Změna fyzikálních vlastností kovů se změnou teploty vede ke změně koeficientu absorpce výkonu a specifického povrchového výkonu (3.8) vstupu do výrobku během procesu ohřevu (obr. 3.5). Zpočátku vzhledem ke zvýšení specifického výkonu R R. zvyšuje a dosáhne maximální hodnoty d P makh. \u003d (1,2 ÷ 1,5) D R NCH. a pak kvůli ztrátě ocelových magnetických vlastností klesne na minimum d P min. . Pro udržení ohřevu v optimálním režimu (s dostatečně vysokým až. P. D.) Instalace poskytují zařízení tak, aby odpovídaly parametrům generátoru a zatížení, tj. Možnost regulace režimu topení. Pokud se porovneme ohřev polotovarů pod plastovou deformací s indukčním způsobem a elektrokontakty (jak se odkazují na přímé zahřívání), lze říci, že spotřeba elektřiny electrocontigt ohřevu je vhodná pro dlouhé sochory relativně malé sekce, a indukce - pro krátkodobé polotovary relativně velké průměry. Přísný výpočet induktorů je poměrně těžkopádný a je spojen se zapojením dalších polo-empirických dat. Podíváme se na zjednodušený výpočet válcových induktorů pro povrchové kalení na základě výše uvedených závislostí. Tepelný výpočet. Z hlediska indukčních topných režimů vyplývá, že stejná tloušťka kalené vrstvy x K.lze získat při různých hodnotách specifického výkonu d R. a trvání topení t. Optimální režim je určen nejen tloušťku vrstvy x K.velikost přechodového zóny B vázající temperovanou vrstvu s hloubkovými vrstvami kovu. V nepřítomnosti řídicích zařízení výkonu generátoru je charakter změny ve specifickém výkonu spotřebovaného ocelového produktu znázorněna grafem uvedeným na obrázku 3.5. V procesu vytápění se hodnota RC změní jak do konce ohřevu, po přepnutí krycího bodu prudce klesá. Stává se to jako samo-off ocelového produktu, který zajišťuje vysoce kvalitní kalení bez obklady. V přítomnosti řídicích zařízení výkonu D R. Může být stejná nebo dokonce méně d P min. (Obr. 3.5), který umožňuje prodloužení procesu ohřevu snížit specifický výkon potřebný pro tuto tloušťku vytvrzovací vrstvy x K. Grafy režimů vytápění pod povrchem z povrchu pro uhlík a neověřenou ocel s tloušťkou přechodové zóny, tvořícím se 0,3-0,5 z kalící vrstvy, jsou znázorněny na obr. 3.6 a 3.7. Výběr D. R.Není těžké najít napájení napájení induktoru, kde h. Tr. - K. str. D. vysokofrekvenční (kalení) transformátor. Energie spotřebované ze sítě, specifickou spotřebou elektřiny ale(kw-h / t) a výkon G. (t / h): pro povrchové vytápění kde D. i. I. - přírůstek tepla výroby obrobku v důsledku ohřevu, KJ / kg; D. Svozkost materiálu obrobku, kg / m 3; M 3 -hmotnost obrobku, kg; S 3. - povrch vytvrzovací vrstvy, m 2; B. - kovový Ug (s indukčním ohřevem 0,5-1,5%); H TP. - K. D. D. přenos tepla v důsledku tepelné vodivosti uvnitř obrobku (s povrchem povrchu H TP. = 0,50). Zbývající označení jsou vysvětleny výše. Příkladné hodnoty specifické spotřeby elektřiny v indukčním ohřevu: dovolená-120, kalení - 250, cementace - 300, přes zahřívání pod mechanickým zpracováním - 400 kWh / t. Elektrický výpočet. Elektrický výpočet je založen na závislosti (3.7). Zvažte případ, kdy hloubka pronikání z A. podstatně menší velikost induktoru a detaily a vzdálenost alemezi induktorem a produktem je málo ve srovnání s šířkou indukčního vodiče b.(Obr. 3.1). Pro tuto případovou indukčnost L S.induktorový systém - produkt může být vyjádřen vzorcem Nahrazení hodnoty proudu ve vzorci (3.7) a na mysli Vzorec (3.30) poskytuje vztah mezi specifickým výkonem, elektrickým parametrem a geometrickými rozměry induktoru, fyzikálními vlastnostmi vyhřívaného kovu. Vezmeme se na funkci velikosti induktoru, dostaneme pro vyhřívaný stát Výkonový koeficient Induktor kde p je aktivní síla induktoru, w; U I. - napětí v induktoru; F. - Frekvence Hz. Při připojování kondenzátorů k primárnímu řetězci vysokofrekvenčního transformátoru musí být kondenzátory zvýšeny, aby kompenzovaly reaktivitu transformátoru a připojovací vodiče. Příklad. Vypočítejte induktor a zvolte vysokofrekvenční montáž pro povrchové kalení válcových sochorů z průměru uhlíku d A. \u003d 30 mm a výška h a. \u003d 90 mm. Hloubka vytvrzovací vrstvy x k \u003d. 1 mm, napětí induktoru U a \u003d.Doporučená frekvence podle vzorce (218) najdeme doporučenou frekvenci: Stojí na nejbližších použitých frekvencích f. \u003d 67 kHz. Z grafu (obr. 3.7) přijměte d R. \u003d 400 w / cm 2. Podle vzorce (3.33) najdeme al. Pro chladný stav: Akceptovat ale \u003d 0,5 cm, pak průměr induktoru Délka indukovaného vodiče Počet otáček induktoru Výška induktoru Napájení dodávané k induktoru kde 0,66 - k. str. induktor (obr. 3.8). Oscilační generátor energie Vyberte vysokofrekvenční instalaci LPZ-2-67m, která má vibrační výkon 63 kW a provozní frekvence 67 kHz. Technika indukčního topení používá proudovou (průmyslovou) frekvenci 50 Hz, průměrnou frekvenci 150-10000 Hz a vysokou frekvencí od 60 kHz do 100 MHz. Proudy střední frekvence se získají za použití generátorů strojů nebo statických frekvenčních měničů. V rozsahu 150-500 Hz se používají generátory obvyklého synchronního typu a vyšší (až 10 kHz) - inženýrů generátorů induktoru. V poslední době jsou generátory strojů vynikající se spolehlivými statickými frekvenčními měničem prováděnými na transformátorech a tyristory. Vysokofrekvenční proudy od 60 kHz a výše se získají výhradně pomocí generátorů lampy. Zařízení s trubkovými generátory se používají k provádění různých tepelných zpracovatelských operací, povrchových kalení, tavících kovů atd. Bez ovlivnění teorií problému stanovené v jiných kurzech, zvažte pouze některé funkce generátorů pro vytápění. Topení generátory jsou prováděny zpravidla se sebepodocením (autogenerátory). Ve srovnání s nezávislými vzletovými generátory jsou pro zařízení jednodušší a mají lepší energetické a ekonomické ukazatele. Diagramy generátorů lampy pro vytápění nejsou zásadně odlišné od rádiového inženýrství, ale mají některé funkce. Z těchto schémat nevyžaduje přísnou frekvenční stabilitu, která je znatelně zjednodušuje. Koncept nejjednodušší generátoru pro indukční zahřívání je znázorněn na obrázku 3.10. Hlavním prvkem schématu je generátorová lampa. V topných generátorech se nejčastěji používají tři electro lampy, které jsou jednodušší ve srovnání s tetrolemi a krmivem a zajišťují dostatečnou spolehlivost a udržitelnost generace. Zatížení generátoru svítilny slouží k oscilujícímu okruhu ahodu, z nichž indukčnost L.a kontejner Zjsou vybrány z stavu obvodu v rezonanci na provozní frekvenci: kde R -snížená odporová ztráta soutěže. Parametry obrysu R., L, S.definováno, s přihlédnutím ke změnám zavedeným elektrofyzikálním vlastnostem zahřátého tel. Síla anodových řetězců generátorových světel se provádí přímým proudem z usměrňovačů shromážděných na thiratronu nebo gasotronu (obr. 3.10). Napájení střídavého proudu pro ekonomické úvahy se aplikuje pouze pro malé kapacity (až 5 kW). Sekundární napětí výkonu napájecího (anodického) transformátoru podávání usměrňovače je 8 - 10 kV, narovnané napětí 10 - 13 metrů čtverečních. Nešťastné výkyvy v autodogenerátoru se vyskytují, pokud je dostatečná pozitivní zpětná vazba mřížky s obvodem a prováděním určitých podmínek spojujících parametry lampy a obrysu. Koeficient návratu návratu kde U S. , SPOJENÉ KRÁLOVSTVÍ. , U A. - Netflows, resp. Na mřížce, oscilační obvod a anoda generační lampy; D.- propustnost lampy; S D. - Dynamická strmost anodové mřížky charakteristiky lampy. Reverzní mřížka Komunikace v generátoru pro indukční zahřívání je nejčastěji prováděna podle tříbodového schématu, když je napětí mřížky odebráno z části indukčnosti anody nebo topného okruhu. Obrázek 3.10 Napětí na mříži je dodáváno z části otočků komunikačního cívky L2,který je prvek indukčnosti topného okruhu. Topení generátory, na rozdíl od rádiového inženýrství, nejčastěji provádějí dvojí obvod (obr. 3.10) nebo dokonce jeden kontakt. Dvoukdrneční generátory jsou snadněji konfigurovány v rezonanci a odolnější vůči práci. Generátory jsou nadšeni druhou třídicím oscilacím. Anodový proud protéká lampou s pulzemi, pouze během části (1 / 2-1 / 3) období. Díky tomu je konstantní složka anodového proudu snížena, ohřev anody se snižuje a zvyšuje se. P. generátor. Forma pulzů má proud mřížky. Vypnutí anodového proudu (v mezním úhlu q \u003d 70-90 °) se provádí napodobením konstantního negativního posunutí mřížky, která je vytvořena poklesem napětí na odolnost proti mřížce R g.když teče konstantní složka síťového proudu. Generátory pro vytápění mají v průběhu procesu ohřevu způsobené změnou způsobené změnou elektrofyzikálních vlastností vyhřívaných materiálů. Pro zajištění provozu generátoru v optimálním režimu, vyznačující se nejvyššími hodnotami výstupu výkonu a. P. D., instalace jsou vybavena zařízeními odpovídajícím zatížením. Optimální režim je dosažen výběrem odpovídající hodnoty koeficientu reverzního síťoviny k S. a naplnění stavu kde E a -napájecí napětí; E c -konstantní posunutí na mřížce; I A1. - První harmonický proud anody. Pro řešení zatížení v schématech je možné nastavit odpor rezonance obrysu R A.a změnit napětí na mřížce U s.Změna těchto hodnot je dosaženo zavedením dalších kontejnerů do obvodu nebo induktivit a spínání anodických, katodových a mřížkových svorek (sondy) spojující konturu lampou. Zařízení indukčního vytápění jsou velmi běžné při opravných továrnách a zemědělských strojních podnicích. V produkci opravy, proudy média a vysoké frekvence se používají pro průchozí a povrchový ohřev částí z litiny a oceli pod kalením, předtím, než se deformace horké (kování, razítkování), když jsou díly obnoveny, způsoby povrchu povrchu a vysokofrekvenční metalizace, když pájení s pevnými pájkami atd. Zvláštní místo je obsazeno povrchovým kalením dílů. Možnost koncentrace výkonu v určeném místě dílu umožňuje získat kombinaci vnější kalené vrstvy s plasticitou hlubokých vrstev, což významně zvyšuje odolnost proti opotřebení a odolnost proti střídavým a šokovým zatížením. Výhody povrchového vytvrzování pomocí indukčního zahřívání jsou následující: 1) Schopnost objednat díly a nástroje k jakékoli potřebné tloušťce, pokud je to nutné, zpracovávat pouze pracovní plochy; 2) významné zrychlení procesu kalení, který zajišťuje vysoký výkon zařízení a snižuje náklady na tepelné zpracování; 3) je obvykle menší než jiné metody spotřeby energie pro vytápění v důsledku selektivity vytápění (pouze na dané hloubce) a frekvenci procesu; 4) vysoce kvalitní kalení a snížení manželství; 5) možnost organizace toku výroby a automatizace procesů; 6) Vysoká kultura výroby, zlepšení hygienických a hygienických pracovních podmínek. Instalace indukčního topení je vybráno podle následujících základních parametrů: přiřazení, nominální oscilační výkon, provozní frekvence. Instalovaná průmyslová odvětví mají standardní kapacitní stupnici s následujícími kroky: 0,16; 0,25; 0,40; 0,63; 1,0 kW a dále s množstvím těchto čísel o 10, 100 a 1000. Zařízení pro indukční vytápění mají výkon od 1,0 do 1000 kW, včetně generátorů trubek do 250 kW a výše - se strojníkem stroje. Provozní frekvence stanovená výpočtem je specifikována frekvenčním měřítkem umožněním pro použití v electrotermii. Vysokofrekvenční instalace pro indukční vytápění mají jednu indexaci: OPECS (vysokofrekvenční indukce). Po písmenech pomlčku je oscilační výkon (kW) označen v numerátoru, v denominátoru - frekvence (MHz). Po číslech jsou písemná písmena označující technologický účel. Například: VCI-40 / 0,44-ZP - vysokofrekvenční montáž indukčního topení, oscilační výkon 40 kW, frekvence 440 kHz; Screen běží - pro kalení povrchů (NS - pro koncové topení, svařování zdvihu atd.). 1. Vysvětlete zásadu indukčního topení. Jeho použití. 2. Seznam hlavních prvků instalace indukčního topení a specifikovat jejich účel. 3. Jak je ohřívač vinutí? 4. Jaké jsou výhody ohřívače? 5. Jaký je fenomén povrchového účinku? 6. Kde může být použit indukční ohřívač vzduchu? 7. Co závisí na hloubce proudu průniku do vyhřívaného materiálu? 8. Co je určeno účinností induktoru kruhu? 9. Proč je třeba použít feromagnetické trubky pro provádění indukčních ohřívačů na průmyslové frekvenci? 10. Co je nejvýraznější induktor cos? 11. Jak se změní rychlost ohřevu se zvyšováním teploty vyhřívaného materiálu? 12. Jaké parametry mají vliv na měření teploty? Indukční ohřívač - to je elektrické ohřívačPráce při výměně magnetického indukčního proudění v uzavřeném vodivém obvodu. Tento fenomén se nazývá elektromagnetická indukce. Chcete vědět, jak funguje indukční ohřívač? Zavodrr. - Jedná se o informační portál obchodování, kde najdete informace o ohřívačech. Indukční cívka je schopna ohřevu jakéhokoliv kovu, ohřívače se shromáždí na tranzistory a mají vysokou účinnost více než 95%, které dlouho vyměňují indukční ohřívače lampy, které nechodily na 60%. Indukční ohřívač vortexu pro bezkontaktní vytápění nemá ztráty pro nastavení rezonančního soupravy provozních parametrů instalace s parametry výstupního oscilujícího okruhu. Ohřívače typu Vortex typu shromážděné na tranzistorech jsou schopny dokonale analyzovat a nastavit výstupní frekvenci v automatickém režimu. Ohřívače pro indukční vytápění kovu mají bezkontaktní způsob díky působení pole vír. Různé typy ohřívačů pronikají kovu do určité hloubky 0,1 až 10 cm, v závislosti na vybrané frekvenci: Indukční kovové ohřívače Umožní vám zpracovávat díly nejen na otevřených prostorách, ale také umístit vyhřívané předměty v izolovaných kamerách, ve kterých můžete vytvořit jakékoli prostředí, stejně jako vakuum. Vysokofrekvenční elektrický indukční ohřívač Každý den získává nové způsoby, jak používat. Ohřívač pracuje na střídavém elektrickém proudu. Nejčastěji, indukční elektrické ohřívače se používají k tomu, aby kovy k nezbytným teplotám v následujících operacích: kování, pájení, svařování, ohýbání, kalení atd. Elektrické indukční ohřívače pracují při vysoké frekvenci 30-100 kHz a slouží k ohřevu různých typů médií a chladivy. Elektrický ohřívač Aplikován v mnoha oblastech: Je-li požadováno hlubší ohřev, indukční ohřívače typu střední frekvencí, provozní průměrné frekvence od 1 do 20 kHz. Kompaktní induktor pro všechny typy ohřívačů je nejrůznější tvar, který je vybrán tak, aby bylo zajištěno rovnoměrné zahřívání vzorků nejrůznějšího tvaru a může být provedeno specifikované lokální topení. Mid-frekvenční typ bude léčit materiál pro kování a kalení, stejně jako topení pod lisováním. Světlo v managementu, s účinností až 100%, indukční střední frekvenční ohřívače se používají pro velký kruh technologií v metalurgii (také pro tavení různých kovů), strojírenství, výroba přístrojů a dalších oblastí. Nejširší rozsah vysokofrekvenčních indukčních ohřívačů. Ohřívače se vyznačují vysokou frekvencí 30-100 kHz a širokým rozsahem kapacit 15-160 kW. Vysokofrekvenční typ poskytuje malou hloubku ohřevu, ale to stačí ke zlepšení chemických vlastností kovu. Vysokofrekvenční indukční ohřívače se snadno řídí a hospodárným a zároveň jejich účinnost může dosáhnout 95%. Všechny typy pracují nepřetržitě po dlouhou dobu, a dvoubitová verze (když je vysoce frekvenční transformátor vložen do samostatné jednotky) umožňuje 24hodinovou práci. Ohřívač má 28 typů ochrany, z nichž každá zodpovídá za jeho funkci. Příklad: řízení vody v chladicím systému. UltRAng-frekvenční indukční ohřívače jsou nad frekvencí (100-1,5 MHz) a pronikají hloubkou zahřívání (do 1 mm). Typ superhight frekvence je nepostradatelný pro léčbu tenkého, malého, s malým průměrem dílů. Použití takových ohřívačů se vyhýbá nežádoucím deformacím spojeným s ohřevem. Ultraigh-frekvenční indukční ohřívače na modulech JGBT a tranzistory MOSFET mají limity výkonu - 3,5-500 kW. Používá se v elektronice, při výrobě vysoce přesných nástrojů, hodin, šperků, pro výrobu drátu a pro jiné účely zahrnující zvláštní přesnost a filigrána. Hlavním účelem indukčního ohřívače typu kovářů (ICN) se zahřívá části nebo jejich části předcházejícím následným kováním. Sochory mohou být nejrůznější typ, slitina a formy. Indukční kovářské ohřívače umožňují manipulovat s válcovými sochory jakýmkoliv průměrem v automatickém režimu: Indukční ohřívače pro kalící hřídele Spolupracovat s kalícím komplexem. Zpracovaná položka je ve svislé poloze a otáčí se uvnitř pevného induktoru. Ohřívač umožňuje používat všechny typy hřídelí pro sériové lokální vytápění, hloubka injekce může být podíly milimetrů do hloubky. V důsledku indukčního ohřevu hřídele podél celé délky s okamžitým chlazením se jeho pevnost a trvanlivost opakovaně zvyšuje. Všechny typy trubek mohou být léčeny indukčními ohřívači. Ohřívač potrubí může být se vzduchem nebo vodou typu chlazení, s kapacitou 10-250 kW, s následujícími parametry: Každá volba termoproolingu se používá ke zlepšení kvality ocelových trubek. Jednou z nejdůležitějších parametrů provozu indukčních ohřívačů - teploty. Pro pečlivější kontrolu nad ním se kromě vložených senzorů často používají infračervené pyrometry. Tato optická zařízení vám umožňují rychle a snadno stanovovat teplotu obtížné přístupu (v důsledku vysokého vytápění, pravděpodobnost vystavení elektřině atd.) Povrchů. Pokud připojujete pyrometr k indukčnímu ohřevu, můžete pouze monitorovat režim teploty, ale také automaticky udržovat teplotu topení po určitou dobu. V induktoru během provozu je vytvořeno magnetické pole, ve kterém je díl umístěn. V závislosti na přiřazeném úkolu (hloubce ohřevu) a díly (kompozice), je vývoje frekvence zvolena, může být od 0,5 do 700 kHz. Princip provozu ohřívače podle zákonů fyziky zní: Když se vodič nachází v variabilním elektromagnetickém poli, je tvořen EMF (elektromotorická síla). Rozvrh amplitudy ukazuje, že se pohybuje v poměru ke změně rychlosti magnetického toku. Díky tomu jsou v obvodu vytvořeny vírové proudy, z nichž velikost závisí na odolnosti (materiálu) vodiče. Pod zákonem, Joule-Lenz, proud vede k ohřev vodiče, který má odpor. Princip provozu všech typů indukčních ohřívačů je podobný transformátoru. Vodivý sochor, který je umístěn v induktoru, je podobný transformátoru (bez magnetického potrubí). Primární vinutí je induktor, sekundární indukčnost dílu a zatížení je odolnost proti kovem. Když je TVCH, topení je vytvořeno "účinek kůže", vírové proudy, které jsou vytvořeny uvnitř obrobku, přemístěny hlavní proud na povrch vodiče, protože ohřev kovu na povrchu je silnější než uvnitř. Indukční ohřívač má nepochybné výhody a je lídrem mezi všemi typy nástrojů. Tato výhoda je složena v následujícím textu: Oprava indukčních ohřívačů je vyrobeno z náhradních dílů z našeho skladu. V současné době můžeme opravit všechny typy ohřívačů. Indukční ohřívače jsou dostatečně spolehlivé, pokud je přísně následován návodem k obsluze a neumožňuje rozsáhlý způsob provozu - nejprve sledovat teplotu a správné vodní chlazení. Jestliže činnosti všech typů indukčních ohřívačů často nejsou plně publikovány v dokumentaci výrobců, jejich oprava by měla být zapojena do kvalifikovaných odborníků, kteří jsou obeznámeni s podrobným principem práce takového vybavení. Můžete se seznámit s funkcí videa provozu střední frekvencí indukčního ohřívače. Průměrná frekvence se používá pro hluboké pronikání do všech typů kovových výrobků. Střední frekvenční ohřívač je spolehlivý a moderní vybavení, které pracuje kolem kole ve prospěch vašeho podniku.
Hlavním znakem indukčního ohřevu je přeměna elektrické energie do tepla za použití střídavého magnetického toku, tj. Indukční dráhy. Pokud, na válcové spirálové cívce (induktor) prochází střídavým elektrickým proudem I, pak se kolem cívky vytváří střídavé magnetické pole F M, jak je znázorněno na obr. 1-17, v. Magnetický tok má největší hustotu uvnitř cívky. Když je kovový vodič umístěn do dutiny kovového vodiče v materiálu, dojde k elektromotorické síly, jejichž okamžitou hodnotu se rovná: Pod vlivem ED. V kovu umístěném v rychle působícím magnetickém poli dojde k elektrickému proudu, z nichž velikost závisí především na velikosti magnetického toku, křížení obrysu zahřátého materiálu a frekvence proudu f tvoří magnetický průtok . Uvolnění tepla během indukčního zahřívání dochází přímo v objemu vyhřívaného materiálu, přičemž většina tepla přiděleného v povrchových vrstvách ohřáté části (povrchový účinek). Tloušťka vrstvy, ve které dochází k nejúčinnějším uvolňováním tepla, je rovna: kde ρ je rezistivnější, ohm * cm; μ - relativní magnetická permeabilita materiálu; F - Frekvence, Hz. Z výše uvedeného vzorce je vidět, že tloušťka aktivní vrstvy (hloubka penetrace) snižuje pro tento kov s rostoucí frekvencí. Výběr kmitočtu závisí především na technologických požadavcích. Například při tkaní kovů bude vyžadována frekvence 50 - 2500 Hz, při zahřátí je až 10 000 Hz, s povrchovou kalení - 30 000 Hz a další. Při tavení litiny se používá průmyslová frekvence (50 Hz), která umožňuje zvýšit celkový KP. Zařízení, protože nevylučují ztrátu energie na frekvenční konverzi. Indukční ohřev je vysokorychlostní, protože teplo je zvýrazněno přímo do tloušťky vyhřívaného kovu, což umožňuje tání kovu v indukčních elektrických dutinách 2-3 krát rychleji než v reflexních plamenech. Vytápění s vysokofrekvenčními proudy může být provedeno v jakékoliv atmosféře; Indukční tepelná instalace nevyžadují čas pro zahřátí a snadno vložení do automatických a zefektivních. Použití indukčního topení, teploty mohou být dosaženy až 3000 ° C a více. Vzhledem ke svým výhodám je vysokofrekvenční vytápění široce používáno v hutním, inženýrském a kovoobráběcím průmyslu, kde se používá pro roztavení kovů, s tepelným zpracováním dílů, topení pod lisováním atd. Princip fungování indukčních pecí. Princip indukčního topení
Princip indukčního ohřevu spočívá v konverzi energie elektromagnetického pole, absorbovaného elektricky vodivým zahřátým předmětem do tepelné energie. V zařízeních indukčního zahřívání je elektromagnetické pole vytvořeno induktorem, který je víceosoudovou válcovou cívkou (solenoid). Variabilní elektrický proud je veden induktorem, v důsledku které se v průběhu induktoru vyskytuje proměnlivé magnetické proměnné proměnné pole kolem induktoru. Jedná se o první přeměnu energie elektromagnetického pole popsaného prvním rovnicí Maxwell. Vyhřívaný předmět je umístěn uvnitř induktoru nebo vedle něj. Změna (v čase) Vektorový proud magnetické indukce vytvořený induktorem proniká vyhřívaným předmětem a indukuje elektrické pole. Elektrické vedení tohoto pole jsou umístěny v rovině kolmé ke směru magnetického toku a jsou uzavřeny, tj. Elektrické pole v zahřátém objektu je vortex. Pod vlivem elektrického pole podle zákona OHM vznikají vodivostní proudy (vírové proudy). Jedná se o druhou přeměnu energie elektromagnetického pole popsaného druhou rovnicí Maxwell. Ve vyhřívaném předmětu je energie indukovaného střídavého elektrického pole nevratně přesunuta do tepelné. Taková tepelná disperze energie, jehož důsledkem je ohřev objektu, je určeno existencí vodivosti proudy (vírové proudy). Jedná se o třetí konverzi energie elektromagnetického pole a energetický poměr této transformace je popsán zákonem Lenza-Joule. Popsané transformace elektromagnetické terénní energie umožňují: Velikost pevnosti elektrického pole ve vyhřívaném objektu je ovlivněna dvěma faktory: velikosti magnetického toku, tj. Počet magnetických elektrických vedení, které pronikají objektem (nebo spojeným s vyhřívaným předmětem) a frekvence krmivového proudu, tj. Magnetický tok magnetického toku zachyceného vyhřívaným předmětem. To umožňuje provádět dva typy instalací indukčního topení, které se liší jak v konstrukčních, tak provozních vlastnostech: indukční instalace s jádrem a bez jádra. O technologickém účelu instalace indukčního zahřívání je rozděleno na tavící pece pro tavící kovy a topné instalace pro tepelné zpracování (kalení, dovolená), pro vytápění polotovarů před plastovou deformací (kování, razítkování), pro svařování, pájení a povrchové úpravy, pro výrobky pro chemické tepelné zpracování atd. Frekvencí změn v aktuálním dodávce instalace indukčního topení, rozlišovat: Podobné dokumenty
Ultrapy Bezkontaktní tavba, pájení a svařování kovu.
Získání prototypů slitin.
Ohýbání a tepelné zpracování strojních dílů.
Šperky.
Zpracování malých dílů, které mohou být poškozeny během plynového plamene nebo ohřevu oblouku.
Kalení povrchu.
Vytvrzování a tepelné zpracování dílů složitého tvaru.
Dezinfekce zdravotnického nástroje.
- zvyšování provozní frekvence, která vede k komplikaci a zhodnocení závodu;
- použití feromagnetických vložek v induktoru; Zapojení induktoru s feromagnetickými materiálovými panely.
b) konstantní výkon přidělený v obrobku
c) nejvyšší účinnost.
Paralelní oscilační obvody.
V tomto případě, na cívce a na kondenzátoru, napětí je stejné jako generátor. S rezonancí se odolnost proti rozvětvením stává maximum a proud (celkem) prostřednictvím odolnosti proti zatížení RN bude minimální (proud uvnitř smyčky I-1L a I-2C větší než proud generátoru).
Výstup:
V paralelním obvodu, s rezonancí, proud přes závěry obrysu je 0 a napětí je maximum.
V sekvenčním obvodu, naopak, napětí má tendenci nulu, a proud je maximum..
(3.7)
.
(3.14)
,
(3.26)
Hz.
cm 2.
cm.
cm
kw.
kw.
Vortex indukční ohřívače
Indukční kovové ohřívače
Elektrická indukční ohřívač
Středně stupně indukční ohřívače
Vysokofrekvenční indukční ohřívače
UltRAng-frekvenční indukční ohřívače
Kovářské indukční ohřívače
Indukční ohřívače hřídele
Ohřívače indukční trubky
Pyrometr pro řízení topení
Princip provozu indukčních ohřívačů
Výhody indukčních ohřívačů
Video provoz indukčního středového ohřívače
1) Přeneste elektrickou energii induktoru do vyhřívaného objektu bez uchylující se na kontakty (na rozdíl od odporových pecí)
2) Vyberte teplo přímo do vyhřívaného objektu (tzv. "Pec s vnitřním zdrojem vytápění" terminologií prof. NV Okorokova), v důsledku čehož využití tepelné energie se ukazuje, že je nejdokonalejší a Sazba ohřevu se významně zvyšuje (ve srovnání s tzv. "Pec s externím zdrojem zahřívání").
1) Průmyslová frekvenční instalace (50 Hz) podávání v síti přímo nebo pomocí nižších transformátorů;
2) instalace zvýšené frekvence (500-10000 Hz) přijímací výkon z elektromashic nebo polovodičových frekvenčních měničů;
3) Nastavení vysokofrekvencí (66 000-440 000 Hz a vyšší) napájeno elektronickými generátory lampy.
