当不锈钢管坯料在感应器内加热时,由于感应加热的端部效应和坯料端部的散热,导致加热后的不锈钢管坯料存在轴向温差,进而使坯料在挤压后引起钢管的壁厚不均缺陷。为了确保挤压不锈钢管的质量,必须使经感应加热后的坯料的轴向温差控制在±30℃左右。为此,坯料在感应加热(再加热)过程中需要进行端部功率补偿:
1. 端部补偿的原理
感应器的电路由电感电容和电阻组成,当将端部补偿电容器并联在感应器线路上时,使电路中的阻抗值增高,从而引起感应器的两端与中部的匝间电压重新分配,使主感应器两端电压较低的部分得到了补偿,并且导致感应器两端部电压增高,使端部的磁通密度增加,即分配到钢坯端部的功率增加,从而使加热坯料的端部温度得到了补偿,降低了加热(再加热)后坯料的轴向温差。
2. 补偿电容器容量的计算
感应器的功率因数由cosφ1 补偿到 cosφ2所需电容器的容量按下式计算:
3. 端部补偿的控制
传统的功率补偿控制方法是采用无功功率继电器等组成的有触点的系统来进行控制。根据所测得的电流、电压、温度等数值,将补偿电容器的容量调节到最佳状态。随着计算机技术和电子技术的发展,近代一般都已采用无功功率自动补偿装置,根据所采集到的数据,通过分析计算,自动切换补偿电路,使之达到最佳效果。