МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОТЕПЛОВИХ ПРОЦЕСІВ В УСТАНОВЦІ ІНДУКЦІЙНОЇ ТЕРМООБРОБКИ АЛЮМІНІЄВИХ ЗЛИВКІВ І ВИЗНАЧЕННЯ ШЛЯХІВ ПІДВИЩЕННЯ ЇЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРИ ПРЕСУВАННІ КАТАНКИ ДЛЯ СИЛОВИХ КАБЕЛІВ
ARTICLE_10_PDF

Ключові слова

electro-thermal processes
induction heat treatment
aluminum ingots
single-phase and three-phase power supply
computer modeling
efficiency of electro-heat treatment
profile of inductor turns електротеплові процеси
індукційна термообробка
алюмінієві зливки
однофазне і трифазне живлення
комп’ютерне моделювання
ефективність електротермообробки
профіль витків індуктора

Як цитувати

[1]
Жаркін, А., Гориславець, Ю., Глухенький, О., Золотарьов, В. і Білянін , Р. 2023. МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОТЕПЛОВИХ ПРОЦЕСІВ В УСТАНОВЦІ ІНДУКЦІЙНОЇ ТЕРМООБРОБКИ АЛЮМІНІЄВИХ ЗЛИВКІВ І ВИЗНАЧЕННЯ ШЛЯХІВ ПІДВИЩЕННЯ ЇЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРИ ПРЕСУВАННІ КАТАНКИ ДЛЯ СИЛОВИХ КАБЕЛІВ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 6 (Лис 2023), 081. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2023.06.081.

Анотація

Представлено комп’ютерну математичну модель для дослідження електротеплових процесів в установці індукційної термообробки циліндричних алюмінієвих зливків (заготовок) при пресуванні катанки для виготовлення алюмінієвого дроту для силових кабелів. Модель дозволяє визначити енергетично і технологічно доцільні електромагнітні і теплові режими індукційної термообробки зливків при заданій напрузі на індукторі. Представлено результати дослідження типової установки для нагрівання алюмінієвих заготовок з метою їхнього подальшого градієнтного пресування з використанням однофазного одношарового циліндричного індуктора, виготовленого із прямокутної мідної трубки. Отримано розподіли температури по довжині алюмінієвих заготовок, а також в поперечних перерізах заготовки на виході з індуктора. Незначна відмінність розрахованих електромагнітних і теплових параметрів від аналогічних параметрів діючої установки підтвердила адекватність розробленої моделі. Розглянуто шляхи підвищення ефективності установки індукційного нагрівання за рахунок оптимізації профілю витків індуктора. Визначено вплив товщини ближньої до заготовки стінки мідної трубки індуктора на ККД установки і показано, що оптимальна її товщина знаходиться на рівні глибини проникнення електромагнітного поля в метал. Досліджено також можливість використання трифазного електроживлення індуктора і показано, що в такому випадку найбільш доцільним є використання зсуву фазового кута між напругами у 60 ел. град. Бібл. 10, табл. 2, рис. 7.

https://doi.org/10.15407/techned2023.06.081
ARTICLE_10_PDF

Посилання

Zolotarev V.M., Shcherba M.A., Guryn A.G., Suprunovskaya N.Y., Chopov E.Yu., Obozny A.L. Electro-technological complex for the production of cable systems for a voltage of up to 400 kV. Kyiv: Pri format, 2017. 594 p. (Rus)

Shidlovsky A.K., Shcherba A.A., Zolotarev V.M., Podoltsev A.D., Kucheryavaya I.N. Cables with polymer insulation for ultra-high voltage. Kyiv: Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013. 550 p. (Rus)

Nemkov V.S., Demidovych V.B. Theory and calculation of induction heating devices. Leningrad: Energoa-tomizdat, 1988. 271 p. (Rus)

Nemkov V., Demidovich V., Rastvorova I., Chmilenko F., Sitko P., M'Liki Mohamed Amin. Energy-efficient induction heating of aluminum billets. Proceedings of XVII congress UIE-2012. St. Petersburg, May 21-25, 2012. Pp. 394-399.

Krasnorudsky V.A., Umushkina A.A., Popova A.N. Investigation of magnetic field distribution in inductors with multilayer windings. Nauchnyi almanakh. Tekhnicheskie nauki. 2016. No 11-2(25). Pp. 163-166. DOI: https://doi.org/10.17117/na.2016.11.02.163. (Rus)

Shcherba A.A., Podoltsev A.D., Kucheryavaya I.N., Ushakov V.I. Computer modeling of electrothermal processes and thermomechanical stress during induction heating of moving copper ingots. Tekhnichna elektrodynamika. 2013. No 2. Pp. 10-18. (Rus)

Vishtak P.A., Kondratenko I.P., Rashchepkin A.P. Energy parameters of three-phase cylindrical inductors. Tekhnichna elektrodynamika. 1996. No 6. Pp. 55-58. (Rus)

Comsol Multiphysics. URL: https://www.comsol.com/ (accessed date 25.07.2023).

Egiazaryan A.S., Zimin L.S. Features of induction heating of aluminum alloys. Vestnik Samarskogo Gosu-darstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta. Seria Tekhnicheskie Nauki. 2016. No 2 (50). Pp. 203-207. (Rus)

Shafman L.A., Nepomnyashchy E.M., Sternik Yu.L. Optimal parameters for pressing aluminum alloys. Tsvetnye metaly. 1968. No 12. Pp. 69-72. (Rus)

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Авторське право (c) 2023 Array

Переглядів анотації: 102 | Завантажень PDF: 46

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.