Конструкция индукторов индукционных печей.

Индуктор предназначен для создания переменного магнитного поля заданной напряженности, а также является важным элементом крепления тигля, удерживающим его от смещения при наклоне печи для слива жидкого металла. Поэтому конструкция индуктора должна удовлетворять не только электротехническим требованиям, но также и требованиям механической жесткости и прочности при действии сил, стремящихся сдвинуть тигель.

Индуктор изготовляют из медной трубки специального профиля (рис. 1). Это необходимо для того, чтобы обеспечить минимальные электрические потери; разместить на длине индуктора расчетное число витков; пропустить через живое сечение отверстия трубки расчетное количество охлаждающей воды.

Рис.1. Профиль трубки индуктора:
а — круглый (ГОСТ 617—72); б — овальный; в — квадратный (ГОСТ 16774—71); г — прямоугольный (ГОСТ 16774—71); д — неравностенный (D-образный)

Профилирование медных трубок, кроме того, уменьшает среднюю величину зазора между индуктором и расплавляемым металлом (см. рис. 2) и несколько увеличивает электрический к.п.д. системы индуктор—металл.

Рис.2. Расположение силовых линий магнитного поля многовиткового индуктора, выполненного из: а — круглого проводника (D = 2R); 2 — прямоугольного проводника (h_в = 2R); (По данным Г.И. Бабата)

Индуктор представляет собой цилиндрическую катушку, образованную либо винтообразно навитой медной трубкой с постоянным углом наклона (спиральная навивка), либо плоскими витками, соединенными между собой короткими наклонными участками трубки (навивка с переходом). Преимуществом первой конструкции является простота навивки индуктора. Во втором случае, хотя изготовление индуктора сложнее, торцы индуктора оказываются плоскими и их конструктивно проще крепить между стяжными плитами.

Крепление индуктора можно осуществить двумя способами:
1. Каждый виток индуктора при помощи приваренных или припаянных к трубке нескольких шпилек или болтов из латуни или нержавеющей стали крепят независимо к вертикальным изоляционным (например, асбестоцементным или стеклотекстолитовым) стойкам, которые одновременно являются деталями крепления тигля. При такой конструкции крепления витки индуктора могут быть неизолированными (роль электрической изоляции выполняет воздушный промежуток между витками, равный 1-2 см).
2. Все витки плотно сжимают между двумя плитами (из изолирующего материала) и фиксируют вертикальными изолирующими стойками, предотвращающими смещение витков и тигля при наклоне печи. При такой конструкции крепления витки индуктора изолируют прокладками из миканита, стеклолентой или обмазывают изоляционным составом (минимальная толщина 1,5 мм, обеспечивающая напряжение на 1 мм изоляционного зазора от 10 до 40 В).

Использованная литература:
1. Егоров А.В., Моржин А.Ф. Электрические печи (для производства сталей). М.: «Металлургия», 1975, 352 с.