Indukciós sütő áramkörök

A cikk az indukciós olvasztókemencék (csatorna és tégely) és az indukciós keményítő berendezések sémáját tárgyalja gépi és statikus frekvenciaváltóval.

Indukciós csatornás kemence diagramja

Az ipari légcsatornás indukciós kemencék szinte minden kivitele levehető indukciós blokkokkal készül. Az indukciós egység egy elektromos kemence transzformátor bélelt csatornával az olvadt fém befogadására. Az indukciós egység a következő elemekből áll: ház, mágneses áramkör, bélés, induktor.

Az indukciós egységek egyfázisú és kétfázisú (kettős) kivitelben készülnek, induktoronként egy vagy két csatornával. Az indukciós egység az elektromos kemence transzformátorának szekunder oldalához (LV oldal) ívelnyomó eszközökkel ellátott kontaktorok segítségével csatlakozik. Néha a főáramkörben párhuzamosan működő tápérintkezőkhöz két mágneskapcsoló is tartozik.

ábrán. Az 1. ábra egyfázisú csatornás kemence indukciós egység tápellátási diagramját mutatja. A PM1 és PM2 túlterhelésrelék a kemence vezérlésére és leállítására szolgálnak túlterhelés és rövidzárlat esetén.

A háromfázisú transzformátorok háromfázisú vagy kétfázisú kemencék táplálására szolgálnak, amelyek vagy közös háromfázisú mágneses áramkörrel vagy két vagy három különálló mag típusú mágneses áramkörrel rendelkeznek.

Az autotranszformátorok a kemence táplálására szolgálnak a fémfinomítási periódus alatt, és üresjárati üzemmódot tartanak fenn a pontosabb teljesítményszabályozás érdekében a fémmegmunkálási időszakban a kívánt kémiai összetételre (csendes, fúrás nélküli, olvasztási mód), valamint a kezdeti beállítást illetően. A kemence beindul az első olvasztások során, amelyeket kis mennyiségű fémmel végeznek a fürdőben, hogy biztosítsák a bélés fokozatos kiszáradását és szinterezését. Az autotranszformátor teljesítményét a fő transzformátor teljesítményének 25-30% -án belül kell kiválasztani.

Az induktor és az indukciós egység háza víz- és léghűtésének hőmérsékletének szabályozására elektrokontaktus hőmérőket szerelnek fel, amelyek a hőmérséklet túllépése esetén jeleznek. A kemence automatikusan kikapcsol, amikor a kemencét elfordítják a fém leeresztése érdekében. Az elektromos kemencehajtáshoz csatlakoztatott végálláskapcsolók a kemence helyzetének szabályozására szolgálnak. Folyamatos működésű kemencékben és keverőkben, amikor a fémet leeresztik és a töltet új részeit betöltik, az indukciós egységek nem kapcsolnak ki.

Rizs. 1. A csatorna kemence indukciós egységének tápellátásának vázlata: VM - tápkapcsoló, CL - kontaktor, Tr - transzformátor, C - kondenzátortelep, I - induktor, TN1, TN2 - feszültségtranszformátorok, 777, TT2 - áramváltók , R — szakaszoló, PR — biztosítékok, PM1, PM2 — túláram relé.

Az üzem közbeni és vészhelyzeti megbízható áramellátás érdekében az indukciós kemence billenőszerkezeteinek hajtómotorjait, a ventilátort, a be- és kirakodó berendezések hajtását, valamint a vezérlőrendszert külön segédtranszformátor táplálja.

Az indukciós tégelyes kemence vázlata

A 2 tonnát meghaladó kapacitású és 1000 kW-nál nagyobb teljesítményű ipari indukciós tégelyes kemencék ipari frekvenciájú nagyfeszültségű hálózatra kapcsolt, háromfázisú, másodlagos terhelési feszültségszabályozású leléptető transzformátorokkal működnek.

A kemencék egyfázisúak, a hálózati fázisok egyenletes terhelése érdekében a szekunder feszültségkörre egy kiegyenlítő berendezés csatlakozik, amely egy L reaktorból áll, a mágneses kör légrésének változtatásával induktivitásszabályozással és egy kondenzátorral. Cc csoport háromszög alakú tekercshez van csatlakoztatva (lásd az ARIS-t a 2. ábrán). Az 1000, 2500 és 6300 kV -A teljesítményű transzformátorok 9-23 szekunder feszültségfokozattal rendelkeznek, a kívánt szinten automatikus teljesítményszabályozással.

A kisebb teljesítményű és teljesítményű kemencék tápellátása 400-2500 kV-A teljesítményű, 1000 kW-ot meghaladó teljesítményű egyfázisú transzformátorokkal történik, kiegyenlítő eszközök is beépítésre kerülnek, de a teljesítményváltó HV oldalán. A kemence kisebb teljesítményénél és a 6 vagy 10 kV-os nagyfeszültségű hálózatról történő táplálásnál lehetséges a balun elhagyása, ha a kemence be- és kikapcsolásakor a feszültségingadozások a megengedett határokon belül vannak.

ábrán. A 2. ábra egy indukciós frekvenciájú indukciós kemence tápellátási áramkörét mutatja.A kemencék ARIR elektromos üzemmód szabályozókkal vannak felszerelve, amelyek a megadott határokon belül biztosítják a feszültség, a teljesítmény Pp és a cosfi fenntartását a teljesítménytranszformátor feszültségfokozatok számának változtatásával és a kondenzátortelep további szakaszainak csatlakoztatásával. A szabályozók és műszerek a kapcsolószekrényekben találhatók.

Rizs. 2. Indukciós tégely kemence elektromos áramköre teljesítménytranszformátorról kiegyenlítő berendezéssel és kemence üzemmód szabályozókkal: PSN — feszültséglépcsős kapcsoló, C — kiegyenlítő kapacitás, L — balun reaktor, C -St — kiegyenlítő kondenzátor bank, I — kemence induktor , ARIS — kiegyenlítő eszköz szabályozó, ARIR — üzemmód szabályozó, 1K — NK — akkumulátor kapacitás szabályozó kontaktorok, TT1, TT2 — áramváltók.

ábrán. A 3. ábra az indukciós tégelyes kemencék középfrekvenciás gépi átalakítóról való ellátásának vázlatos diagramja. A kemencék fel vannak szerelve az elektromos üzemmód automatikus szabályozóival, a tégely "lenyelésére" szolgáló riasztórendszerrel (magas hőmérsékletű kemencékhez), valamint riasztóval a hűtés megsértése esetén a berendezés vízhűtéses elemeiben.

Rizs. 3.Indukciós tégely kemence elektromos áramköre gépi középfrekvencia-átalakítóról az olvasztási mód automatikus beállításának szerkezeti rajzával: M — hajtómotor, G — középfrekvenciás generátor, 1K — NK — mágneses indítók, TI — feszültségváltó, TT — áramváltó, IP — indukciós kemence, C — kondenzátorok, DF — fázisérzékelő, PU — kapcsolókészülék, UVR — fázisszabályozó erősítő, 1KL, 2KL — vonali mágneskapcsolók, BS — összehasonlító egység, BZ — védőblokk, OB — gerjesztő tekercs, RN – feszültségszabályozó.

Az indukciós keményítő üzem diagramja

ábrán. A 4. ábra az indukciós keményítőgép gépi frekvenciaváltóról történő tápellátásának vázlata. Az MG tápegységen kívül az áramkör tartalmaz egy K teljesítménykontaktort, egy TZ oltótranszformátort, melynek szekunder tekercsén egy I tekercs található, egy CK kiegyenlítő kondenzátorcsoportot, TN és 1TT, 2TT feszültség- és áramváltókat, mérőt műszerek (V voltmérő, W wattmérő, fázismérő) és generátoráram és gerjesztőáram ampermérői, valamint 1RM, 2RM túláramrelék a tápegység rövidzárlat és túlterhelés elleni védelmére.

Rizs. 4. Egy indukciós keményítő egység sematikus rajza: M — hajtómotor, G — generátor, VT, TT — feszültség- és áramváltók, K — kontaktor, 1PM, 2PM, ЗРМ — áramrelé, Pk — levezető, A, V , W — mérőeszközök, ТЗ — kioltó transzformátor, ОВГ — generátor gerjesztő tekercs, РП — kisülési ellenállás, РВ — gerjesztő relé érintkezői, PC — állítható ellenállás.

Az alkatrészek hőkezelésére szolgáló régi indukciós berendezések táplálására elektromos gépek frekvenciaváltóit használnak - szinkron vagy aszinkron típusú hajtómotort és indukciós típusú középfrekvenciás generátort, új indukciós üzemekben - statikus frekvenciaváltókat.

Az indukciós keményítőegység táplálására szolgáló ipari tirisztoros frekvenciaváltó diagramja az 1. ábrán látható. 5. A tirisztoros frekvenciaváltó áramköre egyenirányítóból, fojtóblokkból, átalakítóból (inverterből), vezérlőáramkörökből és segédblokkokból (reaktorok, hőcserélők stb.) áll. A gerjesztés módszere szerint az inverterek független gerjesztéssel (a főgenerátortól) és öngerjesztéssel készülnek.

A tirisztoros konverterek stabilan működhetnek széles tartományon belüli frekvenciaváltozással (a változó terhelési paramétereknek megfelelően önszabályozó rezgőkörrel), és állandó frekvencián, a terhelési paraméterek széles tartományban történő változásával a terhelési paraméterek változása miatt. a felhevített fém aktív ellenállása és mágneses tulajdonságai (ferromágneses alkatrészekhez).

Rizs. 5. TFC -800-1 típusú tirisztoros átalakító áramköreinek vázlata: L — simítóreaktor, BP — indítóblokk, VA — megszakító.

A tirisztoros konverterek előnyei a forgó tömegek hiánya, az alap alacsony terhelése és a teljesítménytényező csekély hatása a hatásfok csökkentésére, a hatásfok teljes terhelésnél 92-94%, 0,25-nél pedig csak 1-1-el csökken. 2%.Ezenkívül, mivel a frekvencia egy bizonyos tartományon belül könnyen változtatható, nincs szükség a kapacitás beállítására az oszcilláló áramkör meddőteljesítményének kompenzálására.