Внутренний индуктор по сравнению с охватывающим имеет Существенные преимущества: потери в теле трубной заготовки значительно слабее зависят от диаметра трубной заготовки; длина зоны^ нагрева свариваемых кромок может быть выбрана оптимальной с точки зрения технологии сварки, расхода электроэнергии и независимо от размеров валков шовообжимной клети; поток рассеяния индуктора замыкается внутри трубной заготовки и нагрев шовообжимных валков снижается; при аварийном изменении трубной заготовки (расслой металла полосы, разрыв стыкового шва, соединяющего рулоны) вероятность повреждения индуктора ниже.

К. недостаткам внутреннего индуктора следует отнести: сложность изготовления; необходимость подводить электроэнергию и охлаждающую воду через щель между кромками; трудность создания защиты магнитопровода от брызг расплавленного металла и искр, выбрасываемых из зоны сварки.

При разработке конструкции внутреннего индуктора проводились исследования соотношений между размерами отдельных элементов на его работоспособность и эффективность процесса сварки. Установлено, что ширина индуктора к существенно влияет на эффективность нагрева. Увеличение его ширины повышает электрический к. п. д., но приводит к резкому росту потерь в теле трубной заготовки, т. е. уменьшает коэффициент использования энергии, выделившейся в трубной заготовке. Результирующий к. п. д. системы падает. При уменьшении ширины индуктора уменьшается часть тока, которая, протекая вдоль кромок трубной заготовки, замыкается через место их схождения. Поэтому ширина индуктора должна быть не меньше (0,6-М)/кр и достаточно большой, чтобы передать требуемую мощность.

Высоту внутреннего магнитопровода следует выбирать равной его ширине, а длину катушки индуктора /и — равной или несколько больше 1КР (обычно 200—300 мм). Длина выступающего из индуктора конца магнитопровода должна быть примерно равна или несколько больше его высоты (100—130 мм). Уменьшение длины конца магнитопровода, выступающего за катушку, приводит к повышению индукции и перегреву боковых его пакетов, а увеличение его длины более чем в 1,2—1,4 раза по сравнению с высотой также нежелательно, поскольку увеличивает длину нагреваемых кромок.

Длину магнитопровода следует брать равной примерно 600— 700 мм, чтобы длина заднего выступающего из индуктора конца магнитопровода была в три-четыре раза больше длины переднего. Уменьшение длины магнитопровода приводит к увеличению тока шунтирования, проходящего вдоль кромок в сторону, противоположную от места их схождения, и замыкающего по внутреннему диаметру трубной заготовки. Однако длина магнитопровода свыше 700 мм не приводит к существенному повышению эффективности процесса и поэтому нецелесообразна.

Расстояние от переднего конца индуктора до места схождения кромок желательно иметь минимальное, чтобы повысить долю тока, замыкающегося через место схождения кромок. Однако уже при расстоянии 50 мм наблюдается снижение надежности магнитопровода, на который попадают брызги расплавленного металла и искры, выбрасываемые из зоны схождения кромок. Для повышения срока службы индуктора его передний торец обильно охлаждают водой. Магнитный поток, проходящий через щель между кромками, наводит на кромках сварочный ток. Отношение потока, замыкающегося через щель между кромками Фщ, к полному потоку, проходящему по магнитопроводу, представляет собой параметр &эф, который характеризует эффективность внутреннего индуктора (например, для трубы диаметром 720 мм он равен 0,24—0,26).

Для уменьшения потока рассеяния Фр, снижения потерь мощности в магнитопроводе и электрического сопротивления индуктора применен компенсатор 4 (рис. 79). Компенсатор выполняется из высокоэлектропроводного материала и вместе с индуктором заполняет почти все поперечное сечение трубной заготовки. Компенсатор не следует делать сплошным, а достаточно по форме его наружной поверхности изогнуть медный лист. Использование компенсатора диаметром 500 мм при высокочастотной сварке трубы диаметром 720 мм повышает 4ф индуктора до 0,25—0,28.

Чтобы снизить магнитное сопротивление потоку Фщ, иногда применяют наружный магнитопровод 3. Использование магнитопровода и компенсатора при сварке трубы диаметром 720 мм повышает &Эф до 0,33—0,38. Сечение наружного магнитопровода принимают равным 40—50% от сечения внутреннего магнитопровода индуктора. Магнитопровод и пенал, в котором он расположен, обматывают стеклотканью и пропитывают эпоксидными компаундами. Внутренний индуктор имеет значительное рассеяние, поэтому потери мощности в магнитопроводе довольно велики (до 70—100 кВт). Это не ухудшает общий энергетический баланс, однако магнитопровод нужно весьма интенсивно охлаждать водой.

Система охлаждения магнитопровода выполнена замкнутой. Охлаждающая вода поступает со стороны штанги, к которой индуктор присоединен своим задним концом, и возвращается по элементам, которые во время работы индуктора не нагреваются. Как уже было отмечено, в процессе работы из-за попадания на магнитопровод брызг расплавленного металла эпоксидные компаунды выгорают, герметичность переднего торца магнитопровода нарушается и охлаждающая вода попадает в свариваемую трубу. Попадание воды в трубу является аварийным. Вода разбавляет эмульсию, которой охлаждаются механизмы стана. Сварщик, заметив нарушение герметичности индуктора, должен остановить стан. Индуктор подлежит ремонту. Для восстановления индуктора, как правило, достаточно только обмотать стеклотканью обожженное