Особенности электроснабжения.
Мощные однофазные установки вызывают появление в питающих сетях напряжения обратной последовательности, которое по нормативам в точке подключения нагрузки не должно превышать 2% от номинального. В необходимых случаях установка к сети подключается через симметрирующее устройство по схеме Штейнмеца или симметрирующий трансформатор. Рис. 2. Симметрирующее устройство по схеме Штейнмеца (Zн – нагрузка; Ск – компенсирующая емкость; L,C – соответственно реактор и конденсаторная батарея симметрирующего устройства).
Индуктивное сопротивление ХL и емкостное сопротивление конденсаторной батареи Хс выбираются таким образом, чтобы векторы линейных токов питающей сети составляли симметричную трехлучевую звезду. Это условие выполняется при выборе индуктивного XLи емкостного ХСсопротивленийпо формуле:
где ХL, ХС, Ом – индуктивное и емкостное сопротивления реактора и конденсаторной батареи; U, В – линейное напряжение питающей сети; Р, Вт – активная мощность нагрузки. Устройство работает при значении нагрузки, стремящимся к единице. Реактивная мощность , ВАр компенсирующей емкости Ск при полной мощности нагрузки S, ВА определяется согласно выражению
Схема замещения.
Рис. 3. Схемы замещения установки прямого нагрева. (а – с учетом, б – без учета потерь холостого хода печного трансформатора).
На схеме рис. 3 приняты обозначения Ом) – индуктивное и активное сопротивления заготовки с учетом поверхностного эффекта; , (Ом) – активное сопротивление зажимов; , (Ом) – индуктивное и активное сопротивления вторичной цепи установки; – индуктивное и активное сопротивления обмоток печного трансформатора приведенные к напряжению вторичной обмотки. Определяются по результатам рабочего проектирования трансформатора. Активное сопротивление вторичной цепи установки (Ом) определяется ориентировочно в долях активного сопротивления материала заготовки постоянному току Индуктивное сопротивление вторичной цепи Х2, (Ом) ориентировочно в долях индуктивного сопротивления материала заготовки: Инженерный расчет по схеме замещения рис. 3,б дает достаточную точность. Для цилиндрической заготовки, ток I в которой направлен параллельно образующей цилиндра, эффективная глубина , м проникновения электромагнитной волны в металл при угловой частоте тока питающей сети определяется по выражению
где f, (Гц) – частота тока питающей сети; как правило, используется промышленная частота 50 Гц; ρ, (Ом м) – удельное электрическое сопротивление нагреваемого материала постоянному току; Гн/м – магнитная проницаемость вакуума; μ – относительная магнитная проницаемость нагреваемого материала. В слое толщиной , выделяется 86,4% всей электромагнитной энергии, проникающей через поверхность заготовки. В приближенных расчетах принимается, что в слое , выделяется вся тепловая энергия. Величины ρ и μ для ферромагнетиков нелинейно зависят от температуры, существенно нелинейна так же функция μ(Н), где Н – напряженность магнитного поля в заготовке. Ниже приведены зависимости (t – температура заготовки, ), для стали, которые целесообразно использовать в приближенных расчетах. Таблица 1
При температуре около точки Кюри ( для чистого железа) сталь теряет магнитные свойства и имеет . Для приближенных расчетов в интервале температур можно принять . Для сталей активное и индуктивное сопротивления заготовки при частоте f = 50 Гц определяются в функции , где – радиус нагреваемой цилиндрической заготовки в мм. Таблица 2.
Сопротивление заготовки постоянному току вычисляется исходя из ее геометрических размеров: где , м – длина заготовки; – площадь ее поперечного сечения.Для стали удельное сопротивление постоянному току Для стали при частоте 50 Гц в интервале температур до точки Кюри можно принять мм, свыше точки Кюри мм. Для фасонных заготовок (прямоугольник, равнобокий уголок, двутавр) можно использовать данные табл. 2, заменив отношение на где F, мм2 – сечение заготовки, п, мм – ее периметр.
Электрический расчет. Ввиду высокой скорости нагрева стальной заготовки потерями на излучение тепла с ее поверхности можно пренебречь при расчете полной полезной мощности :
Футерованные печи с длительным циклом нагрева рассчитываются аналогично камерным печам. Рабочий ток заготовки I, А: Полное сопротивление вторичной цепи установки Z (Ом):
,
k- коэффициент запаса, . Напряжение вторичной обмотки трансформатора U2, В: . Коэффициент мощности на вторичной стороне трансформатора:
на первичной стороне можно принять: . Полная мощность трансформатора: – кпд трансформатора, возможные значения от 0,85 до 0,92.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (363)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |