Elektrik kontaklı ısıtıcılar

Dirençli elektrik kontaklı ısıtma, ısıtma, kontak kaynağı, aşınmış parçaların restorasyonunda laminasyon ve ısıtma boru hatlarında kullanılır.

Isıtma yoluyla, parçaları ve parçaları sonraki basınçlı işlem veya ısıl işlem için ısıtmanın ana yöntemi olarak ve ayrıca yarı mamul veya mamul parçaların üretimindeki diğer işlemlerle birlikte teknolojik ısıtmanın ayrılmaz bir parçası olarak kullanılır. Isıtma ile elektrik enerjisi, elektrik devresinde yer alan parça veya detaylarda doğrudan ısı enerjisine dönüştürülür. Isıtma için genellikle hem doğru hem de alternatif akım kullanılabilir.

Elektrik kontağı kurulumlarında alternatif akım yaygın olarak kullanılmaktadır, çünkü birkaç voltluk bir voltajda binlerce ve onbinlerce amperlik ısıtma için gerekli akımlar en kolay şekilde ancak alternatif akım trafoları yardımıyla elde edilebilir. Parçaların veya detayların elektrikli temasla ısıtılması için kurulumlar, tek konumlu ve çok konumlu olarak ayrılmıştır (Şek. 1).

Pirinç. 1. Tek konumlu (a) ve seri (b) ve paralel (c) ayrıntıların bir elektrik devresine dahil edildiği çok konumlu cihazların şemaları: akım akımı için 1-kelepçe kontağı; 2 — ısıtmalı detay; 3 — akım besleme kablosu.

Gerekli ısıtma hızına ve teknolojik hattın verimliliğine bağlı olarak, bir veya başka bir şema kullanılır. Teknik ve ekonomik nedenlerle, ısıtılmış iş parçalarının elektrik devresine seri bağlantısı olan bir miyopozisyon şeması kullanmak en avantajlıdır, çünkü bu durumda ısıtılmış iş parçalarının herhangi bir verili dağıtım hızı, sıcaklıklarında kademeli bir artışla sağlanır. detayları bir konumdan diğerine taşıyarak önceden belirlenmiş bir değere.

Isıtılmış parçaları elektrik devresine dahil etme şemasından bağımsız olarak, akım taşıyan kontakların ısıtılmış iş parçası ile temas noktalarındaki akım yükü, elektrik kontağı kurulumlarının teknolojik, elektriksel ve teknik ve ekonomik göstergeleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. . Akım yüklemesi, kontakların soğutulması ve basınçlandırılması ve ayrıca radyal ve uç kontaklı kelepçeler kullanılarak azaltılır.

Tamir işletmelerinde tek fazlı ve üç fazlı elektrik kontak tesisatları kullanılabilir. Üç fazlı kurulumlar, aynı performansa sahip tek konumlu tek fazlı kurulumlardan daha verimlidir, çünkü bunlar besleme şebekesinin fazlarında eşit bir yük sağlar ve her fazdaki mevcut yükü azaltır.

Elektrik temaslı ısıtma ve ısıtma tesisatı seçeneği, belirli koşullara bağlı olarak seçilir.

Elektrik temaslı ısıtma tesisatlarının ana elektriksel özellikleri

Her bir elektrik kontağı kurulumu için aşağıdaki tasarım parametreleri belirlenir:

• güç trafosu gücü,

• ikincil devrede gerekli elektrik akımı,

• Isıtılan parça veya iş parçası üzerindeki baskı,

• yeterlik

• Güç faktörü.

Elektrik kontağı kurulumlarını hesaplamak için ilk veriler şunlardır:

• malzeme sınıfı,

• Isıtılan parçanın kütlesi ve geometrik boyutları

• güç kaynağı gerilimi,

• ısıtma süresi ve sıcaklığı.

Tek konumlu bir cihaz için bir güç transformatörünün görünür gücü, V ∙ A:

burada kz = 1,1 ...1,3 — güvenlik faktörü; F — yararlı ısı akışı; ηtoplam — tesisatın genel verimliliği: ηe — elektriksel verimlilik; ηt — termal verim; ηtr — güç trafosu verimliliği.

İş parçası manyetik dönüşüm noktasının üzerinde bir sıcaklığa ısıtıldığında ikincil devredeki akım gücü, A

ρ, iş parçasının malzemesinin yoğunluğu, kg / m3; ΔT = T2 — T1, iş parçası ısıtmasının son T2 ve başlangıç ​​T1 sıcaklığı arasındaki farktır, K; σ2 - iş parçasının enine kesit alanı, m2.

Isıtma süresi, iş parçasının çapına ve uzunluk ve kesit boyunca sıcaklık farkına bağlıdır. Teknolojik koşullara göre, ısıtılan iş parçasının iç ve yüzey katmanları arasındaki sıcaklık farkı ΔТП = 100 K'yi geçmemelidir. Isıtma süresinin belirlenmesi için hesaplanan ve deneysel grafiksel bağımlılıklar referans literatürde verilmiştir.

Pratik hesaplamalarda, çapı d2 = 0,02 … 0, l m s ΔTP = 100 K olan silindirik boşlukların ısıtma süresi, s ampirik formülle belirlenebilir.

İş parçası manyetik dönüşüm noktasının altındaki bir sıcaklığa ısıtılırsa, ikincil devredeki akımı belirlerken, etki derecesi manyetik geçirgenliğe bağlı olan yüzey etkisini hesaba katmak gerekir.

Elektrik temaslı ısıtma ile ilgili olarak, iş parçasının akımı I2, bağıl manyetik geçirgenliği μr2 ve çapı arasındaki ilişkiyi kuran ampirik bağımlılık şu şekildedir:

Pratik hesaplamalarda genellikle farklı μr2 değerleri ile verilirler ve I2 akım gücü formüllerle belirlenir. Verilen formüller (2) ve (4)'ten bulunan aynı amper değeri, belirli bir zamanda istenen değer olacaktır. I2 ve Z2'nin hesaplanan değerlerine göre, sekonder devredeki voltaj, V, ifadesiyle verilir.

Pirinç. 2. Elektrik kontağı kurulumlarının cosφ'sinin l2 / σ2 oranına bağımlılığı: 1 — iki boşluğun değişken ısıtıldığı iki konumlu bir kurulum için; 2 — iki stoğun aynı anda ısıtıldığı iki konumlu kurulum için; 3 — tek konumlu kurulum için.

Bir elektrik kontağı tesisatının ana elektriksel özelliklerini belirlerken, ısıtma işlemi sırasında parçanın fiziksel parametrelerinin ve tesisatın elektriksel parametrelerinin değiştiğini dikkate almak gerekir. İletkenin özgül ısısı cm ve özgül elektrik direnci ρт sıcaklığa bağlı olarak değişir ve cosφ, η ve t - sıcaklığa, yapıya ve teknolojik kurulum türüne ve ısıtma konumlarının sayısına bağlı olarak değişir.

Grafik deneysel bağımlılıklara göre (Şekil 2, 3), cosφ ve ηtotal, iş parçası uzunluğunun l2'nin σ2'ye oranına bağlı olarak belirlenir. S, l2 ve U2'nin gerekli değerleri, formül (1), (2), (4) ve (5)'teki değişken niceliklerin karşılık gelen değerleri değiştirilerek elde edilebilir. Pratik hesaplamalarda cm, ρt, η, t ve cosφ'nin ortalama değerleri genellikle formüllerde ikame edilir ve varsayılan ısıtma sıcaklığı aralığı üzerinden güç, akım veya voltajın ortalama değeri belirlenir.

Pirinç. 3. Elektrokontak kurulumlarının genel verimliliğinin l2 / σ2 oranına bağlılığı: 1 — iki iş parçasının değişken ısıtıldığı iki konumlu bir kurulum için; 2 — iki iş parçasının aynı anda ısıtıldığı iki konumlu kurulum için; 3 — tek konumlu kurulum için.

Elektrik kontağı kurulumlarının güç transformatörleri, ilgili açma süresi ile karakterize edilen periyodik bir modda çalışır.

burada tn boşlukları ısıtma zamanıdır, s; t3 — kargo boşaltma ve taşıma işlemlerinin süresi, sn.

Bir güç transformatörünün toplam anma gücü, kVA, εx dikkate alınarak, ifade ile belirlenir.

Pirinç. 4. Elektrik temaslı ısıtma tesisatının veriminin ve güç faktörünün parçanın boyutlarına bağlılığı