當不銹鋼管坯料在感應器內加熱時,由于感應加熱的端部效應和坯料端部的散熱,導致加熱后的不銹鋼管坯料存在軸向溫差,進而使坯料在擠壓后引起鋼管的壁厚不均缺陷。為了確保擠壓不銹鋼管的質量,必須使經感應加熱后的坯料的軸向溫差控制在±30℃左右。為此,坯料在感應加熱(再加熱)過程中需要進行端部功率補償:
1. 端部補償的原理
感應器的電路由電感電容和電阻組成,當將端部補償電容器并聯在感應器線路上時,使電路中的阻抗值增高,從而引起感應器的兩端與中部的匝間電壓重新分配,使主感應器兩端電壓較低的部分得到了補償,并且導致感應器兩端部電壓增高,使端部的磁通密度增加,即分配到鋼坯端部的功率增加,從而使加熱坯料的端部溫度得到了補償,降低了加熱(再加熱)后坯料的軸向溫差。
2. 補償電容器容量的計算
感應器的功率因數由cosφ1 補償到 cosφ2所需電容器的容量按下式計算:
3. 端部補償的控制
傳統的功率補償控制方法是采用無功功率繼電器等組成的有觸點的系統來進行控制。根據所測得的電流、電壓、溫度等數值,將補償電容器的容量調節到最佳狀態。隨著計算機技術和電子技術的發展,近代一般都已采用無功功率自動補償裝置,根據所采集到的數據,通過分析計算,自動切換補償電路,使之達到最佳效果。