Кругови индукционих пећи

У чланку се разматрају шеме индукционих пећи за топљење (канал и лончић) и инсталација за индукционо очвршћивање погоњених машинским и статичким фреквентним претварачима.

Шема пећи са индукционим каналом

Скоро сви дизајни индустријских индукционих пећи са каналима су направљени са одвојивим индукционим блоковима. Индукциона јединица је трансформатор електричне пећи са обложеним каналом за смештај растопљеног метала. Индукциона јединица се састоји од следећих елемената, кућишта, магнетног кола, облоге, индуктора.

Индукционе јединице се производе као једнофазне и двофазне (двоструке) са једним или два канала по индуктору. Индукциона јединица је повезана на секундарну страну (НН страна) трансформатора електричне пећи помоћу контактора са уређајима за гашење лука. Понекад су два контактора укључена са контактима за напајање који раде паралелно у главном колу.

На сл. На слици 1 приказан је дијаграм напајања за индукциону јединицу једнофазне каналне пећи. Релеји преоптерећења ПМ1 и ПМ2 служе за контролу и заустављање пећи у случају преоптерећења и кратког споја.

Трофазни трансформатори се користе за напајање трофазних или двофазних пећи које имају или заједничко трофазно магнетно коло или два или три одвојена магнетна кола типа језгра.

Аутотрансформатори се користе за напајање пећи током периода прераде метала и за одржавање режима мировања ради прецизније контроле снаге током периода завршне обраде метала до жељеног хемијског састава (са тихим, без бушења, режимом топљења) као и у погледу почетног пећ почиње током првих топљења које се изводе са малом запремином метала у кади како би се обезбедило постепено сушење и синтеровање облоге. Снага аутотрансформатора се бира унутар 25-30% снаге главног трансформатора.

За контролу температуре воденог и ваздушног хлађења индуктора и кућишта индукционе јединице уграђују се електроконтактни термометри који дају сигнал при прекорачењу температуре. Пећ се аутоматски искључује када се пећ окрене да испусти метал. За контролу положаја пећи користе се крајњи прекидачи повезани на погон електричне пећи. У пећима и миксерима са континуираним радом, када се метал одводи и учитавају нови делови пуњења, индукционе јединице се не искључују.

Пиринач. 1. Шематски дијаграм напајања индукционе јединице каналске пећи: ВМ - прекидач за напајање, ЦЛ - контактор, Тр - трансформатор, Ц - банка кондензатора, И - индуктор, ТН1, ТН2 - напонски трансформатори, 777, ТТ2 - струјни трансформатори , Р — растављач, ПР — осигурачи, ПМ1, ПМ2 — прекострујни релеј.

Да би се обезбедило поуздано напајање током рада иу случају нужде, погонски мотори механизама за нагиб индукционе пећи, вентилатор, погон уређаја за утовар и истовар и управљачки систем напајају се посебним помоћним трансформатором.

Шема индукционе пећи са лонцем

Индустријске индукционе лончасте пећи капацитета веће од 2 тоне и снаге веће од 1000 кВ напајају се трофазним опадајућим трансформаторима са регулацијом напона секундарног оптерећења повезаним на високонапонску мрежу са индустријском фреквенцијом.

Пећи су једнофазне, а да би се обезбедило равномерно оптерећење мрежних фаза, на секундарни напонски круг је прикључен балансни уређај који се састоји од реактора Л са регулацијом индуктивности променом ваздушног зазора у магнетном колу и кондензатора. група Цц спојена на индуктор троугластог облика (види АРИС на слици 2). Енергетски трансформатори капацитета 1000, 2500 и 6300 кВ -А имају 9 — 23 секундарна напона степена са аутоматском контролом снаге на жељеном нивоу.

Пећи мањег капацитета и снаге се напајају монофазним трансформаторима снаге 400-2500 кВ-А, са потрошњом снаге већом од 1000 кВ, уграђени су и балансни уређаји, али на ВН страни енергетског трансформатора. При мањој снази пећи и напајању из високонапонске мреже од 6 или 10 кВ, могуће је напустити балун, ако су колебања напона при укључивању и искључивању пећи у дозвољеним границама.

На сл. 2 приказује струјни круг за индукциону пећ са индукционом фреквенцијом.Пећи су опремљене регулаторима електричног режима рада АРИР, који у одређеним границама обезбеђују одржавање напона, снаге Пп и цосфи променом броја напонских корака енергетског трансформатора и повезивањем додатних секција кондензаторске банке. Регулатори и инструменти се налазе у управљачким орманима.

Пиринач. 2. Електрично коло индукционе лончасте пећи из енергетског трансформатора са балансним уређајем и регулаторима начина рада пећи: ПСН — степенасти прекидач напона, Ц — балансни капацитет, Л — балун реактор, Ц -Ст — компензациона кондензаторска банка, И — индуктор пећи. , АРИС — регулатор балансног уређаја, АРИР — регулатор режима, 1К — НК — контактори за контролу капацитета батерије, ТТ1, ТТ2 — струјни трансформатори.

На сл. На слици 3 приказан је шематски дијаграм напајања индукционих лончастих пећи из машинског претварача средње фреквенције. Пећи су опремљене аутоматским регулаторима електричног режима, алармним системом за "гутање" лончића (за високотемпературне пећи), као и алармом за кршење хлађења у елементима инсталације хлађеним водом.

Пиринач. 3.Електрично коло индукционе пећи са лонцем из машинског претварача средње фреквенције са структурном шемом аутоматског подешавања режима топљења: М — погонски мотор, Г — генератор средње фреквенције, 1К — НК — магнетни стартери, ТИ — напонски трансформатор, ТТ — струјни трансформатор, ИП — индукциона пећ, Ц — кондензатори, ДФ — фазни сензор, ПУ — прекидачки уређај, УВР — појачавач фазног регулатора, 1КЛ, 2КЛ — линијски контактори, БС — јединица за упоређивање, БЗ — заштитни блок, ОБ — побудни калем, РН — регулатор напона.

Шема постројења за индукционо каљење

На сл. 4 је шематски дијаграм напајања машине за индукционо очвршћивање из машинског фреквентног претварача. Поред напајања МГ, коло укључује струјни контактор К, трансформатор за гашење ТЗ, на чијем секундарном намотају је укључена индуктор И, компензациона кондензаторска група ЦК, напонски и струјни трансформатори ТН и 1ТТ, 2ТТ, мерни инструменти (волтметар В, ватметар В , фазор) и амперметри струје генератора и струје побуде, као и надструјни релеји 1РМ, 2РМ за заштиту напајања од кратког споја и преоптерећења.

Пиринач. 4. Шематски дијаграм индукционе јединице за очвршћивање: М — погонски мотор, Г — генератор, ВТ, ТТ — напонски и струјни трансформатори, К — контактор, 1ПМ, 2ПМ, ЗРМ — струјни релеј, Пк — одводник, А, В , ​​В — мерни уређаји, ТЗ — трансформатор за гашење, ОВГ — побудни калем генератора, РП — отпорник за пражњење, РВ — контакти побудног релеја, ПЦ — подесиви отпор.

За напајање старих индукционих постројења за топлотну обраду делова користе се фреквентни претварачи електричних машина - погонски мотор синхроног или асинхроног типа и средњефреквентни генератор индукторског типа, у новим индукционим постројењима - статички претварачи фреквенције.

Дијаграм индустријског тиристорског фреквентног претварача за напајање јединице за индукционо очвршћивање приказан је на сл. 5. Коло тиристорског фреквентног претварача састоји се од исправљача, блока пригушнице, претварача (инвертера), управљачких кола и помоћних блокова (реактори, измењивачи топлоте и др.). По начину побуде израђују се инвертори са независном побудом (од главног генератора) и са самопобудом.

Тиристорски претварачи могу да раде стабилно како са променом фреквенције у широком опсегу (са самоподешавајућим осцилационим кругом у складу са променом параметара оптерећења), тако и на константној фреквенцији са широким опсегом промена параметара оптерећења услед промене параметара оптерећења. активни отпор загрејаног метала и његова магнетна својства (за феромагнетне делове).

Пиринач. 5. Шематски дијаграм енергетских кола тиристорског претварача типа ТФЦ -800-1: Л — реактор за изравнавање, БП — стартни блок, ВА — прекидач.

Предности тиристорских претварача су одсуство ротирајућих маса, мало оптерећење базе и мали утицај фактора снаге на смањење ефикасности, ефикасност је 92 - 94% при пуном оптерећењу, а на 0,25 се смањује за само 1 - 2%.Такође, пошто се фреквенција може лако мењати унутар одређеног опсега, нема потребе за подешавањем капацитивности да би се компензовала реактивна снага осцилационог кола.