Основные положения методики косвенного измерения тока в индукторе ТВЧ-установки

Abstract

Для технологических процессов поверхностной закалки рабочих органов почвообрабатывающих и режущих орудий сельскохозяйственных машин широко используются установки индукционного нагрева токами высокой частоты (ТВЧ) ЭЛСИТ 100/40-70. Контроль параметров режима индукционного нагрева, как показала практика, является затруднительным. Проблема заключается в том, что ток в индукторе контролируется в процентах от максимального тока. Измерение тока в процентах не позволяет проводить оптимизационные исследования, посвященные получению максимальной твердости поверхности почвообрабатывающих и режущих рабочих органов сельскохозяйственных машин. Требуется оценивать ток в индукторе в амперах. Сложность заключается в том, что ток в индукторе составляет порядка 2000 А. Прямое измерение тока подобной величины известными техническими средствами является затруднительным. Стандартные сердечники трансформаторов тока из листовой электротехнической стали подвержены значительному нагреву. Предложена методика косвенного измерения тока индуктора ТВЧ-установки. Исследования проведены на примере индуктора, предназначенного для нагрева рабочих органов типа «стрельчатая лапа». Экспериментальными исследованиями определены параметры индуктора (индуктивность и активное сопротивление) ТВЧ-установки путем осциллографирования напряжения на индукторе. При различной токовой нагрузке высокочастотным вольтметром и измерителем частоты были измерены напряжение на индукторе и его частота. В результате полученных данных аналитическим способом определен ток в индукторе в амперах. На основе экспериментально-аналитических исследований построены вольт-амперная, ампер-частотная, вольт-частотная характеристики и зависимость тока в амперах от тока в процентах. Для каждой зависимости получены уравнения регрессии. Предложено оценивать реальный ток в индукторе ТВЧ-установки косвенным методом с помощью разработанной измерительной системы. Осуществлена калибровка амперметра.