Elektriskie kontaktu sildītāji

Elektrisko kontaktu sildīšanu pēc pretestības izmanto apkurei, kontaktmetināšanai, laminēšanai nolietotu detaļu un apkures cauruļvadu atjaunošanā.

Karsējot to izmanto kā galveno detaļu un detaļu sildīšanas metodi to turpmākajai spiediena apstrādei vai termiskai apstrādei, kā arī tehnoloģiskās sildīšanas neatņemamu sastāvdaļu kombinācijā ar citām darbībām pusfabrikātu vai gatavo detaļu ražošanā. Sildot, elektriskā enerģija tiek pārvērsta siltumenerģijā tieši elektriskajā ķēdē iekļautajās daļās vai detaļās. Apkurei parasti var izmantot gan līdzstrāvu, gan maiņstrāvu.

Elektrisko kontaktu instalācijās plaši izmanto maiņstrāvu, jo apkurei nepieciešamās strāvas tūkstošos un desmitiem tūkstošu ampēru pie vairāku voltu sprieguma visvieglāk var iegūt tikai ar maiņstrāvas transformatoru palīdzību. Instalācijas detaļu vai detaļu elektriskajai kontaktu apsildei iedala vienpozīcijas un daudzpozīcijas (1. att.).

Rīsi. 1. Vienpozīcijas (a) un daudzpozīcijas ierīču shēmas ar seriālo (b) un paralēlo (c) detaļu iekļaušanu elektriskā ķēdē: 1-skavas kontakts strāvas strāvai; 2 — apsildāma detaļa; 3 — strāvas padeves vads.

Atkarībā no nepieciešamā apkures ātruma un tehnoloģiskās līnijas produktivitātes tiek izmantota viena vai cita shēma. Tehnisku un ekonomisku iemeslu dēļ visizdevīgāk ir izmantot miopozīcijas shēmu ar apsildāmo sagatavju virknes savienojumu ar elektrisko ķēdi, jo šajā gadījumā jebkuru apsildāmo sagatavju piegādes ātrumu nodrošina pakāpeniska to temperatūras paaugstināšanās. uz iepriekš noteiktu vērtību, pārvietojot detaļas no vienas pozīcijas uz citu.

Neatkarīgi no shēmas apsildāmo daļu iekļaušanai elektriskajā ķēdē, strāvas slodze strāvu nesošo kontaktu saskares vietās ar apsildāmo sagatavi lielā mērā ietekmē elektrisko kontaktu instalāciju tehnoloģiskos, elektriskos un tehniskos un ekonomiskos rādītājus. . Strāvas slodze tiek samazināta, atdzesējot un saspiežot kontaktus, kā arī izmantojot skavas ar radiālajiem un gala kontaktiem.

Remonta uzņēmumos var izmantot vienfāzes un trīsfāžu elektrisko kontaktu instalācijas. Trīsfāzu iekārtas ir efektīvākas nekā vienas pozīcijas vienfāzes instalācijas ar tādu pašu veiktspēju, jo tās nodrošina vienmērīgu slodzi piegādes tīkla fāzēm un samazina katras fāzes strāvas slodzi.

Elektriskā kontakta apkures un apkures uzstādīšanas iespēja tiek izvēlēta atkarībā no konkrētajiem apstākļiem.

Elektrisko kontaktu apkures iekārtu galvenie elektriskie raksturlielumi

Katrai elektrisko kontaktu instalācijai tiek noteikti šādi projektēšanas parametri:

• strāvas transformatora jauda,

• nepieciešamā elektriskā strāva sekundārajā ķēdē,

• slodze uz apsildāmo daļu vai sagatavi,

• efektivitāti

• Spēka faktors.

Sākotnējie dati elektrisko kontaktu instalāciju aprēķināšanai ir:

• materiālu klase,

• apsildāmās daļas masa un tās ģeometriskie izmēri

• barošanas spriegums,

• sildīšanas laiks un temperatūra.

Jaudas transformatora redzamā jauda, ​​V ∙ A, vienai pozīcijai:

kur kz = 1,1 ...1,3 — drošības koeficients; F — lietderīgā siltuma plūsma; ηtotal — kopējā iekārtas efektivitāte: ηe — elektriskā efektivitāte; ηt — siltuma efektivitāte; ηtr — jaudas transformatora efektivitāte.

Strāvas stiprums A sekundārajā ķēdē, kad sagatave tiek uzkarsēta līdz temperatūrai, kas pārsniedz magnētiskās konversijas punktu

kur ρ ir sagataves materiāla blīvums, kg / m3; ΔT = T2 — T1 ir starpība starp galīgo T2 un sagataves sildīšanas sākotnējo T1 temperatūru, K; σ2 - sagataves šķērsgriezuma laukums, m2.

Sildīšanas laiks ir atkarīgs no sagataves diametra un temperatūras starpības visā garumā un šķērsgriezumā. Atbilstoši tehnoloģiskajiem nosacījumiem temperatūras starpība starp apsildāmās sagataves iekšējo un virsmas slāni nedrīkst pārsniegt ΔТП = 100 K. Aprēķinātās un eksperimentālās grafiskās atkarības karsēšanas laika noteikšanai ir dotas uzziņu literatūrā.

Praktiskajos aprēķinos cilindrisku sagatavju ar diametru d2 = 0,02 … 0, l m s ΔTP = 100 K sildīšanas laiku s var noteikt pēc empīriskās formulas.

Ja sagatave tiek uzkarsēta līdz temperatūrai, kas zemāka par magnētiskās konversijas punktu, tad, nosakot strāvu sekundārajā ķēdē, jāņem vērā virsmas efekts, kura ietekmes pakāpe ir atkarīga no magnētiskās caurlaidības.

Attiecībā uz elektrisko kontaktu sildīšanu empīriskajai atkarībai, kas nosaka saikni starp strāvu I2, sagataves relatīvo magnētisko caurlaidību μr2 un tā diametru, ir šāda forma

Praktiskajos aprēķinos tos parasti norāda ar dažādām μr2 vērtībām, un strāvas stiprumu I2 nosaka pēc formulas. Tā pati strāvas stipruma vērtība, kas atrasta no dotajām formulām (2) un (4), būs vēlamā vērtība noteiktā laika brīdī. Saskaņā ar aprēķinātajām I2 un Z2 vērtībām spriegumu V sekundārajā ķēdē uzrāda izteiksme

Rīsi. 2. Elektrisko kontaktu instalāciju cosφ atkarība no attiecības l2 / σ2: 1 — divu pozīciju iekārtai ar divu sagatavju mainīgu apsildi; 2 — divu pozīciju uzstādīšanai ar vienlaicīgu divu krājumu sildīšanu; 3 — vienpozīcijas uzstādīšanai.

Nosakot elektrokontaktu instalācijas galvenos elektriskos raksturlielumus, jāņem vērā, ka apkures procesā mainās detaļas fiziskie parametri un instalācijas elektriskie parametri. Vadītāja īpatnējais siltums cm un īpatnējā elektriskā pretestība ρт mainās atkarībā no temperatūras, bet cosφ, η un t — atkarībā no temperatūras, uzstādīšanas konstrukcijas un tehnoloģiskā veida un sildīšanas pozīciju skaita.

Atbilstoši grafiskajām eksperimentālajām atkarībām (2., 3. att.) cosφ un ηtotal nosaka atkarībā no sagataves garuma attiecības l2 pret σ2. Nepieciešamās S, l2 un U2 vērtības var iegūt, aizstājot atbilstošās mainīgo lielumu vērtības formulās (1), (2), (4) un (5). Praktiskajos aprēķinos vidējās vērtības cm, ρt, η, t un cosφ parasti tiek aizstātas ar formulām un tiek noteikta vidējā jaudas, strāvas vai sprieguma vērtība pieņemtajā apkures temperatūras intervālā.

Rīsi. 3. Elektrokontaktu instalāciju kopējās efektivitātes atkarība no l2 / σ2 attiecības: 1 — divu pozīciju iekārtai ar divu sagatavju mainīgu sildīšanu; 2 — divu pozīciju uzstādīšanai ar divu sagatavju vienlaicīgu sildīšanu; 3 — vienpozīcijas uzstādīšanai.

Elektrisko kontaktu instalāciju jaudas transformatori darbojas periodiskā režīmā, ko raksturo relatīvais ieslēgšanas ilgums

kur tn ir sagatavju sildīšanas laiks, s; t3 — kravas izkraušanas un transportēšanas operāciju laiks, ied.

Jaudas transformatora kopējo nominālo jaudu kVA, ņemot vērā εx, nosaka izteiksme

Rīsi. 4. Elektriskās kontaktsildīšanas iekārtas lietderības un jaudas koeficienta atkarība no detaļas izmēriem