Elektromos érintkezőfűtők

Az elektromos kontaktfűtés ellenállással fűtésre, kontakthegesztésre, laminálásra használatos a kopott alkatrészek és fűtési csővezetékek helyreállításánál.

Fűtéssel az alkatrészek és részletek melegítésének fő módszereként használják azok későbbi nyomáskezeléséhez vagy hőkezeléséhez, valamint a technológiai fűtés szerves részeként más műveletekkel kombinálva a félkész vagy kész alkatrészek gyártása során. Fűtéssel az elektromos energiát közvetlenül hőenergiává alakítják át az elektromos áramkörben lévő alkatrészekben vagy részletekben. Fűtésre általában egyenáram és váltakozó áram is használható.

Az elektromos érintkezőrendszereknél széles körben alkalmazzák a váltakozó áramot, mivel a fűtéshez több voltos feszültségen több ezer és tízezer amperes áramot a legkönnyebben csak váltóáramú transzformátorok segítségével lehet elérni. Az alkatrészek vagy alkatrészek elektromos érintkezőfűtésére szolgáló berendezések egyállású és többállású (1. ábra) csoportokra oszthatók.

Rizs. 1. Egypozíciós (a) és többállású eszközök vázlatai soros (b) és párhuzamos (c) részletekkel elektromos áramkörben: 1-szorítóérintkező az áramáramhoz; 2 — fűtött részlet; 3 — áramellátó vezeték.

A szükséges fűtési sebességtől és a technológiai vonal termelékenységétől függően egy vagy másik sémát alkalmaznak. Műszaki és gazdasági okokból a legelőnyösebb a fűtött munkadarabok elektromos áramkörhöz való soros kapcsolásával a miopozíciós sémát alkalmazni, mivel ebben az esetben a felmelegített munkadarabok bármely adott szállítási sebességét a hőmérséklet fokozatos emelése biztosítja. előre meghatározott értékre a részletek egyik pozícióból a másikba való mozgatásával.

A fűtött részek elektromos áramkörbe való beépítésének sémájától függetlenül az áramot vezető érintkezők és a fűtött munkadarab érintkezési pontjain lévő áramterhelés nagy hatással van az elektromos érintkezőberendezések technológiai, elektromos és műszaki és gazdasági mutatóira. . Az áramterhelés csökkentése az érintkezők hűtésével és nyomás alá helyezésével, valamint radiális és végérintkezős bilincsek alkalmazásával.

Egyfázisú és háromfázisú elektromos érintkezők használhatók a javítási vállalkozásokban. A háromfázisú berendezések hatékonyabbak, mint az azonos teljesítményű egyállású egyfázisú berendezések, mivel egyenletes terhelést biztosítanak az ellátó hálózat fázisaiban, és csökkentik az egyes fázisok áramterhelését.

Az elektromos kontaktfűtés és a fűtési telepítés lehetőségét az adott körülményektől függően választjuk ki.

Az elektromos kontaktfűtőberendezések főbb elektromos jellemzői

A következő tervezési paramétereket határozzák meg az egyes elektromos érintkezőkhöz:

• teljesítmény transzformátor teljesítmény,

• a szükséges elektromos áram a szekunder körben,

• feszültség a felmelegedett alkatrészen vagy munkadarabon,

• hatékonyság

• Teljesítménytényező.

Az elektromos érintkezőrendszerek kiszámításához szükséges kezdeti adatok a következők:

• anyagosztály,

• a fűtött rész tömege és geometriai méretei

• tápfeszültség,

• fűtési idő és hőmérséklet.

Látszólagos teljesítmény, V ∙ A, egy teljesítménytranszformátor egyállású eszközhöz:

ahol kz = 1,1 ...1,3 — biztonsági tényező; F – hasznos hőáramlás; ηösszes — a berendezés összhatásfoka: ηe — elektromos hatásfok; ηt – termikus hatásfok; ηtr — teljesítménytranszformátor hatásfoka.

Áramerősség, A, a szekunder körben, amikor a munkadarabot a mágneses átalakítási pont feletti hőmérsékletre hevítik

ahol ρ a munkadarab anyagának sűrűsége, kg / m3; ΔT = T2 — T1 a különbség a végső T2 és a munkadarab felmelegítésének kezdeti T1 hőmérséklete között, K; σ2 - a munkadarab keresztmetszete, m2.

A hevítési idő a munkadarab átmérőjétől és a hossz és keresztmetszet mentén fennálló hőmérséklet-különbségtől függ. A technológiai feltételeknek megfelelően a felmelegített munkadarab belső és felületi rétegei közötti hőmérsékletkülönbség nem haladhatja meg a ΔТП = 100 K értéket. A hevítési idő meghatározásához szükséges számított és kísérleti grafikus függéseket a referencia irodalom tartalmazza.

A gyakorlati számításokban a d2 = 0,02 … 0, l m s ΔTP = 100 K átmérőjű hengeres nyersdarabok hevítési ideje (s) a tapasztalati képlettel határozható meg.

Ha a munkadarabot a mágneses konverziós pont alatti hőmérsékletre melegítjük, akkor a szekunder kör áramának meghatározásakor figyelembe kell venni a felületi hatást, amelynek befolyása a mágneses permeabilitástól függ.

Az elektromos kontaktfűtés tekintetében az I2 áram, a munkadarab relatív mágneses permeabilitása μr2 és átmérője közötti kapcsolatot megállapító empirikus függés a következőképpen alakul:

A gyakorlati számításokban általában különböző μr2 értékekkel adják meg, és az I2 áramerősséget a képletek határozzák meg. Az adott (2) és (4) képletből kapott amperérték lesz a kívánt érték egy adott időpontban. Az I2 és Z2 számított értékei szerint a szekunder körben a V feszültséget a kifejezés adja meg.

Rizs. 2. Az elektromos érintkezőberendezések cosφ-jének függősége az l2 / σ2: 1 aránytól – kétállású berendezéshez, két nyersdarab változó fűtésével; 2 — kétállású telepítéshez két készlet egyidejű fűtésével; 3 — egyállású beépítéshez.

Az elektromos érintkezőrendszer főbb elektromos jellemzőinek meghatározásakor figyelembe kell venni, hogy az alkatrész fizikai paraméterei és a berendezés elektromos paraméterei a fűtési folyamat során megváltoznak. A fajhő cm és a vezető fajlagos elektromos ellenállása ρт a hőmérséklet függvényében, cosφ, η és t — pedig a hőmérséklettől, a beépítés konstrukciós és technológiai típusától, valamint a fűtési pozíciók számától függően változik.

A grafikus kísérleti függőségek (2., 3. ábra) szerint a cosφ és ηtotal a munkadarab l2 hosszának σ2 arányától függően kerül meghatározásra. Az S, l2 és U2 szükséges értékeit az (1), (2), (4) és (5) képletekben szereplő változó mennyiségek megfelelő értékeinek helyettesítésével kaphatjuk meg. A gyakorlati számításokban a cm, ρt, η, t és cosφ átlagértékeit rendszerint behelyettesítik a képletekbe, és meghatározzák a teljesítmény, az áram vagy a feszültség átlagos értékét a feltételezett fűtési hőmérsékleti intervallumon.

Rizs. 3. Az elektromos érintkező berendezések általános hatásfokának függősége az l2 / σ2 aránytól: 1 — kétállású telepítéshez, két munkadarab változó fűtésével; 2 — kétállású beépítéshez két munkadarab egyidejű melegítésével; 3 — egyállású beépítéshez.

Az elektromos érintkezőberendezések teljesítménytranszformátorai periodikus üzemmódban működnek, amelyet a bekapcsolás relatív időtartama jellemez

ahol tn a nyersdarabok felmelegítésének ideje, s; t3 – a rakomány-kirakodási és szállítási műveletek ideje, szek.

A teljesítménytranszformátor teljes névleges teljesítményét, kVA, εx figyelembevételével a kifejezés határozza meg

Rizs. 4. Elektromos kontaktfűtőberendezés hatásfokának és teljesítménytényezőjének függése az alkatrész méretétől