Исследование и разработка энергоэффективных индукционных электротехнологических комплексов с индукционными тигельными печами путем совершенствования систем электропитания и управления

Разработан метод расчета индукционных тигельных печей в режиме нагрева несплошной кусковой ферромагнитной или неферромагнитной загрузки выше точки Кюри с последующими свариванием и расплавлением кусков. Проведено исследование изменения параметров электрической схемы замещения индукционной тигельной печи с ферромагнитной кусковой загрузкой. Для исследования характера изменения ее параметров при нагревании до точки Кюри использовался метод физического моделирования, поскольку аналитически описать данный процесс проблематично. Выполнен анализ изменения параметров системы «индуктор - загрузка» от температуры в процессе нагрева. Сформулированы рекомендации по регулированию режимов работы преобразователя частоты. Выполнены обзор и сравнение методик расчета индукционных тигельных печей с проводящим тиглем. Разработана методика расчета электрических и энергетических характеристик печей с проводящим тиглем, и приведен пример расчета. Результаты расчета сопоставлены с данными физического эксперимента. Получены зависимости электрических и энергетических характеристик печи от частоты, тока индуктора, геометрических размеров и температуры. Разработана методика расчета свободной поверхности расплава в индукционных тигельных печах, оценено влияние мениска на электрические и энергетические характеристики установки. Разработана методика расчета индукционных тигельных печей с проводящим немагнитным и ферромагнитным тиглем в режиме, когда загрузка представляет собой двухслойное проводящее тело. Проведено теоретическое исследование характеристик индукционных тигельных печей в различных режимах работы с использованием компьютерного моделирования, а также с использованием физического моделирования.