Thông báo

Collapse
No announcement yet.

Giới thiệu về đốt nóng cảm ứng

Collapse
X
 
  • Lọc
  • Giờ
  • Show
Clear All
new posts

  • Giới thiệu về đốt nóng cảm ứng

    Tôi mở hàng cho box này bằng một bài giới thiệu về ứng dụng công nghiệp của đốt nóng cảm ứng.

    1. Đốt nóng cảm ứng (induction heating) là gì?
    Có nhiều cách định nghĩa về đốt nóng cảm ứng. Tôi định nghĩa như sau: Đốt nóng cảm ứng là quá trình đốt nóng không tiếp xúc thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ. Ở đây, đối tượng cần được đốt nóng không có tiếp xúc về nhiệt đối với thiết bị đốt nóng, mà nhiệt sẽ được sinh ra ngay trong bản thân đối tượng nhờ vào các dòng điện xoáy (eddy current) được cảm ứng trong đối tượng đó do thiết bị đốt nóng tạo ra từ trường biến thiên theo thời gian.

    2. Những ưu điểm của đốt nóng cảm ứng
    - Có tính ổn định tối ưu: mẫu (pattern) đốt nóng có tính lặp lại và ổn định, tạo ra kết quả đồng bộ.
    - Cực đại hóa sản lượng: việc đốt nóng có thể diễn ra rất nhanh (> 2000 độ C trong < 1 giây)
    - Nâng cao chất lượng sản phẩm: vì sản phẩm không tiếp xúc trực tiếp với lửa ngọn hay thiết bị đốt nóng, việc biến dạng sản phẩm được giảm tối đa, sản phẩm cũng có thể được đặt vào buồng chân không để loại bỏ ảnh hưởng của sự oxy hóa.
    - Tăng tuổi thọ đồ gá: các bộ gá không bị ảnh hưởng của nhiệt vì việc đốt nóng chỉ tập trung vào đối tượng được đốt nóng.
    - Thân thiện với môi trường: vì không có lửa ngọn nên không có khí độc hại, nhiệt thừa, và tiếng ồn.
    - Giảm điện năng tiêu thụ: Hiệu suất năng lượng có thể đến 90%, so với 45% của các lò đốt hàng loạt. Hơn nữa, vì không cần làm nóng (warm-up) hay làm mát (cool-down) nên tổn thất nhiệt trong thời gian chờ là ở mức tối thiểu.

    3. Ứng dụng của đốt nóng cảm ứng
    - Hàn kim loại màu (brazing): cần nhiệt độ cao hơn hàn sắt/thép, cho mối hàn cứng chắc và dẫn điện/nhiệt tốt hơn
    - Xử lý nhiệt: ủ (annealing/tempering), tôi (hardening) kim loại
    - Nấu chảy (melting)
    - Đốt nóng sơ bộ (pre-heating)
    - Những ứng dụng phổ thông khác: liên kết cơ học, làm kín thủy tinh-kim loại, chèn kim loại vào nhựa, hàn (thông thường), mạ thiếc dây dẫn, đúc, thử nghiệm vật liệu, MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition, mạ phủ kim loại bằng hơi, dùng trong công nghiệp chế tạo bán dẫn), lắp ráp chi tiết, ...

    Tham khảo từ:
    [1] http://www.inductionatmospheres.com/...n_heating.html
    [2] http://www.ameritherm.com/aboutinduction.php
    Last edited by namqn; 09-05-2007, 19:59.
    Biển học mênh mông, sức người có hạn

  • #2
    Một trong những ứng dụng phổ thông nhất của đốt nóng cảm ứng là tháo lắp vòng bi. (bạc đạn).

    Ở cơ quan QT thường dùng phương pháp này để tháo vành bảo vệ đầu cực Rôtor máy phát điện. Dân trong ngành gọi là cái Băng đa, cái vòng hộ hoàn (Cái retaining ring).

    Thường phải sử dụng điện áp khoảng 100V, dòng 1200A, quấn 10 vòng cáp xung quanh cái ring đó. Nung khoảng 30 phút, sao cho nhiệt độ lên đến khoảng 340 độ thì nó có thể lỏng ra, dùng kích thủy lực kích ra được.

    Còn đối với nhiệt luyện kim loại (tôi) thì phải dùng tần số cao, để dòng điện chỉ chảy trong bề mặt, và chỉ tôi bề mặt. Bên trong vẫn dẻo. Kỹ thuật này gọi là tôi cao tần.

    Comment


    • #3
      Một ứng dụng thông dụng nữa của đốt nóng cảm ứng:

      Các cơ sở sản xuất máy biến áp lực cần phải sấy các máy biến áp rất lớn. Cần nguồn nhiệt khá lớn. Có nhiều biện pháp sấy khác nhau, nhưng sấy bằng cảm ứng cũng thường được sử dụng.

      Người ta quấn một số vòng dây xung quanh máy biến áp, và cho dòng xoay chiều vào. Dòng điện xoáy sinh ra trong vỏ thùng máy BA sẽ đốt nóng và sấy cho máy BA.

      Comment


      • #4
        Thưa các bác, tôi đang rất cần một mạch điện cho bể mạ có điện áp khoảng từ 12 đến 36 vôn, dong khoảng từ 10 đến 20 A. Xin các bac lưu ý giúp.

        Comment


        • #5
          Bác có thể làm một mạch ổn áp có giới hạn dòng để có đặc tuyến ra (đặc tuyến UI) hình chữ nhật.
          Còn ổn áp theo kiểu gì thì tùy bác.

          1/. Kiểu tuyến tính: dùng Transistor, dùng các mạch ổn áp tuyến tính thông thường, lưu ý thiết kế phần transistor công suất.
          2/. Kiểu chỉnh lưu có điều khiển, dùng Thyristor. Kiểu này kinh tế hơn.
          3/. Kiểu xung: dùng vi mạch và tần số cao. Khiểu này gọn nhẹ nhất.

          Tùy theo dòng điện mà bạn nên chọn kiểu nào.

          Vài ampe: chọn kiểu tuyến tính cho dễ làm.
          Vài chục ampe: nên chọn kiểu xung cho gọn nhẹ và kinh tế.
          Vài trăm đến vài ngàn ampe: nên dùng Thyristor.

          Comment


          • #6
            Vậy đã có bác nào thiết kế một thiết bị tôi cảm ứng chưa? Tôi xin phát triển chủ đề này, không chỉ dừng lại ở vấn đề tìm hiểu về Thiết bị nung cảm ứng mà chúng ta bàn sâu hơn một chút về vấn đề cấu trúc và thiết kế.

            Comment


            • #7
              Nguyên văn bởi freewheel Xem bài viết
              Vậy đã có bác nào thiết kế một thiết bị tôi cảm ứng chưa? Tôi xin phát triển chủ đề này, không chỉ dừng lại ở vấn đề tìm hiểu về Thiết bị nung cảm ứng mà chúng ta bàn sâu hơn một chút về vấn đề cấu trúc và thiết kế.
              Đề tài của tôi liên quan đến đốt nóng cảm ứng, nên tôi có tìm hiểu về đốt nóng cảm ứng. Phần chính của tôi là thiết kế mạch công suất cho thiết bị đốt nóng cảm ứng. Bạn cứ phát triển chủ đề, tôi sẽ góp mặt khi có khả năng.

              Thân,
              Biển học mênh mông, sức người có hạn

              Comment


              • #8
                Có một ứng dụng hay nhất của đốt nóng cảm ứng mà không thấy bác QT nêu. Đó là nồi lẩu từ
                AVR đã quay trở lại: ATMEGA32: 66k, ATMEGA8A: 30k, ATMEGA48: 30k.
                Xem thêm tại Online Store ---> Click here
                Mob: 0982.083.106

                Comment


                • #9
                  Nguyên văn bởi namqn Xem bài viết
                  Đề tài của tôi liên quan đến đốt nóng cảm ứng, nên tôi có tìm hiểu về đốt nóng cảm ứng. Phần chính của tôi là thiết kế mạch công suất cho thiết bị đốt nóng cảm ứng. Bạn cứ phát triển chủ đề, tôi sẽ góp mặt khi có khả năng.

                  Thân,
                  Chào bạn namqn!
                  Hôm nay tôi trao đổi với bạn về thiết kế mạch công suất cho thiết bị đốt nóng cảm ứng (Induction Heater, tôi sẽ viết tắt là IH).
                  Theo tôi được biết, về mặt cấu trúc mạch công suất thì thực chất IH bao gồm 3 thành phần cơ bản: Nguồn công suất cao tần (High Frequency Power Supply), mạng hòa hợp trở kháng (Matching Network) và Khối cộng hưởng (Resonance Tank).
                  Trong đó,
                  + HFPS thực tế là một bộ biến đổi Inverter kiểu cộng hưởng.
                  + Matching Network trong thực tế có thể là một máy biến áp phối hợp trở kháng (Matching Transformer) hoặc một mạng LC có cấu trúc PI; dĩ nhiên dùng máy biến áp cao tần để phối hợp trở kháng là tốt nhất, vì nó đảm bảo được tính cách ly giữa nguồn và tải cộng hưởng.
                  + Cuối cùng, Resonance Tank là tải cộng hưởng và nó có thể ở dạng LC nối tiếp hoặc LC song song. Chính cấu trúc tải cộng hưởng này quyết định cơ bản đến thiết kế các thành phần trong mạch công suất và chiến lược điều khiển của ta sau này.

                  Tạm dừng ở đây, rất mong bạn trao đổi tiếp để phát triển chủ đề này!
                  Thân!

                  Comment


                  • #10
                    Có một ý tưởng sơn tôn cuộn .
                    Tôn tấm dạng cuộn tròn , đường kính tới 1m dài xxxxx mét /1 cuộn
                    Dây truyền sẽ tự động thả tôn ra qua quy trình tẩy dầu mỡ , làm sạch , làm khô và sơn . Sau đó sấy nóng bằng cảm ứng từ . Sau cùng là tôn tấm lại được quấn lại thành cuộn như cũ .
                    Toàn bộ cuộn tôn được sơn xong trong khoảng từ 6 tới 8 giờ
                    Tốc độ băng chuyền sẽ chạy ở 5 Cm/giây .
                    Vấn đề các động cơ điều tốc để thả và cuộn tôn lại thì không bàn
                    Vậy sẽ kiểm soát nhiệt trên tấm tôn đó sao đây ?
                    Tấm tôn tự nóng bằng cảm ứng ( khoảng 60>>80 độ ) lại luôn di chuyển đều đều ???
                    Chuyên làm các mạch điện tử bí hiểm và kỳ quặc .
                    nguyendinhvan1968@gmail.com

                    Mobil : 0903 252 168 Chỉ gọi từ 09 giờ đến 17 giờ . Từ 18 giờ ngoài vùng phủ sóng

                    Comment


                    • #11
                      Nguyên văn bởi nguyendinhvan Xem bài viết
                      Có một ý tưởng sơn tôn cuộn .
                      Tôn tấm dạng cuộn tròn , đường kính tới 1m dài xxxxx mét /1 cuộn
                      Dây truyền sẽ tự động thả tôn ra qua quy trình tẩy dầu mỡ , làm sạch , làm khô và sơn . Sau đó sấy nóng bằng cảm ứng từ . Sau cùng là tôn tấm lại được quấn lại thành cuộn như cũ .
                      Toàn bộ cuộn tôn được sơn xong trong khoảng từ 6 tới 8 giờ
                      Tốc độ băng chuyền sẽ chạy ở 5 Cm/giây .
                      Vấn đề các động cơ điều tốc để thả và cuộn tôn lại thì không bàn
                      Vậy sẽ kiểm soát nhiệt trên tấm tôn đó sao đây ?
                      Tấm tôn tự nóng bằng cảm ứng ( khoảng 60>>80 độ ) lại luôn di chuyển đều đều ???
                      Anh Vân thử xem cái này xem

                      http://www.me-us.com/temperature/

                      hoặc lên google tra từ khóa: IR thermometer, hoặc non-contact temperature measurement, hoặc IR sensor ...

                      Nó dùng một sensor hồng ngoại, nguyên tắc là vật nào bị đốt nóng cũng bức xạ hồng ngoại. Sau đó qua một mạch tính toán xử lý và hiển thị.

                      Comment


                      • #12
                        Hôm nay, tôi tiếp tục trao đổi về vấn đề thiết kế tầng công suất cho IH.
                        Như ở phần trước đã nói, biến tần của chúng ta làm việc với tải LC (nối tiếp và song song) sẽ làm việc ở chế độ cộng hưởng. Khi thiết kế, ta phải đảm bảo chế độ chuyển mạch của các van bán dẫn trong biến tần là soft-switching (chuyển mạch mềm), tránh làm việc ở chế độ hard-switching.
                        Đối với cấu trúc Inverter của chúng ta ta có thể dùng sơ đồ Full-Bridge (4 nhánh van). Chọn tần số chuyển mạch fs > fc (tần số cộng hưởng riêng của mạch LC). Có như vậy mới đảm bảo chuyển mạch an toàn.
                        Cần tính chọn van và mạch bảo vệ quá áp và quá dòng hợp lý để loại bỏ tổn hao chuyển mạch khi turn-off. Đối với chuyển mạch lúc turn-on thì ta không cần quan tâm, vì tận dụng được khả năng zero-voltage và zero-current ở loại biến tần làm việc ở chế độ cộng hưởng rồi.

                        Comment


                        • #13
                          dây dẫn đầu ra cùa dòng cao tần dài quá có sao không.

                          Mình tôi mặt trụ trong dài 3 m đường kính 1 tấc sử dụng máy phát dòng cao tần 20KVA, tần số vài chục ngàn Hz. Do đó phải cho vòng cảm ứng di động 1 khoảng 3 m để lần lượt nung nóng hết chiều dài ống trụ. Nên đầu ra buộc phải nối dây dài ra nhưng không biết có ảnh hưởng gì không. Các bạn có thể chỉ giáo cho mình không?
                          Sẵn tiện bạn nào thiết kế được máy phát dòng cao tấn khoảng 20KVA thì báo giá, nếu thấy được mình sẽ đặt hàng.
                          Quên giới thiệu, mình tên Tuấn, chuyên ngành cơ khí, nhà ở Sài Gòn. Rất vui được giao lưu với các bạn.

                          Comment


                          • #14
                            Trong thiết bị tôi cao tần sử dụng đèn điện tử, phần kiểm soát công suất cũng là phần
                            rất quan trọng. Người ta thường dùng sự thay đổi góc phase mở SCR để kiểm soát công
                            suất thiết bị. Tôi đã thử thiết kế mạch này rồi, đối với biến áp 3 phase mắc theo Y thì
                            không có vấn đề gì, nhưng đối với biến áp mắc theo delta thì truc trặc là không thể tắt
                            SCR khi phase đó về 0.

                            Comment


                            • #15
                              Nguyên văn bởi haidien Xem bài viết
                              Trong thiết bị tôi cao tần sử dụng đèn điện tử, phần kiểm soát công suất cũng là phần rất quan trọng. Người ta thường dùng sự thay đổi góc phase mở SCR để kiểm soát công suất thiết bị. Tôi đã thử thiết kế mạch này rồi, đối với biến áp 3 phase mắc theo Y thì không có vấn đề gì, nhưng đối với biến áp mắc theo delta thì truc trặc là không thể tắt SCR khi phase đó về 0.
                              vậy anh có tài liệu liên quan nói về nguyên lý đèn điện tử,hoặc đèn 3 cực trở lên không?Gửi cho em với.Thanks

                              Comment

                              Về tác giả

                              Collapse

                              namqn Tốt nghiệp Tiến sĩ tại ĐH Sheffield, vương quốc Anh. CBGD khoa Điện ĐHBK HCM từ 1996. Tìm hiểu thêm về namqn

                              Bài viết mới nhất

                              Collapse

                              Đang tải...
                              X