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工频感应加热线圈的设计与应用
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2018-02-24
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工频感应加热技术具有很多技术优点，所以工频感应加热技术在工业上得到了广泛的应用。感应器的设计计算比较麻烦，计算的项目也较多。由于在推导计算公式中作了一些假设，与实际感应加热的情况并不完全一致，所以要计算出一个很准确的结果是比较困难的。目前该方面的研究较多，付正博等根据多年的实践，采取一些经验数据与图标，简化了设计计算过程，节约了计算时间。
工频感应加热技术通常用于钢铁加热领域，正确地选定感应线圈的参数是非常重要的。本文提出一种分析感应线圈中功率比分布和钢铁表面温度分布之间的关系的方法，为实现期望的钢铁表面的温度分布，进行了感应线圈设计参数的研究。
首先，根据导热微分方程得到工频感应加热系统的数学模型，用COSMOS软件求解，通过实验验证该模型的准确性。然后，基于完成的数学模型利用COSMOS得到神经网络（NN）的学习数据，使得通过感应线圈设计得到钢铁表面上的任意温度分布。
在等匝数密度感应线圈里放进圆筒形钢铁进行感应加热的时候，中心部分的钢铁温度最高，离中心部分越远温度越低。使得加热不是均匀分布，不能满足生产工艺要求。针对上面的问题，本文提出了一种使得钢铁表面实现同一的温度分布的感应线圈设计方法，并通过实验验证了该方法的可行性。
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