Електрични контактни грејачи

Електрично контактно грејање отпором се користи за грејање, контактно заваривање, ламинацију у рестаурацији истрошених делова и грејних цевовода.

Загревањем се користи као главни начин загревања делова и детаља за њихову накнадну обраду под притиском или топлотну обраду, као и као саставни део технолошког загревања у комбинацији са другим операцијама у производњи полупроизвода или готових делова. Загревањем се електрична енергија претвара у топлотну директно у деловима или детаљима укљученим у електрично коло. И једносмерна и наизменична струја се генерално могу користити за грејање.

У електричним контактним инсталацијама широко се користи наизменична струја, јер се струје потребне за загревање у хиљадама и десетинама хиљада ампера на напону од неколико волти најлакше могу добити само уз помоћ трансформатора наизменичне струје. Инсталације за електрично контактно загревање делова или детаља деле се на једнопозиционе и вишепозиционе (сл. 1).

Пиринач. 1. Шеме једнопозицијских (а) и вишеположајних уређаја са серијским (б) и паралелним (ц) укључивањем детаља у електрично коло: 1-стезни контакт за струју струје; 2 — загрејани детаљ; 3 — струјна жица за напајање.

У зависности од потребне брзине грејања и продуктивности технолошке линије, користи се једна или друга шема. Из техничких и економских разлога, најповољније је користити шему миопозиције са серијским повезивањем загрејаних обрадака у електрично коло, јер се у овом случају свака дата брзина испоруке загрејаних обрадака обезбеђује постепеним повећањем њихове температуре. до унапред одређене вредности померањем детаља са једне позиције на другу.

Без обзира на шему укључивања загрејаних делова у електрично коло, струјно оптерећење на местима контакта струјних контаката са загрејаним радним предметом има велики утицај на технолошке, електричне и техничко-економске показатеље електричних контактних инсталација. . Струјно оптерећење се смањује хлађењем и притиском на контакте, као и употребом стезаљки са радијалним и крајњим контактима.

Монофазне и трофазне електричне контактне инсталације могу се користити у предузећима за поправку. Трофазне инсталације су ефикасније од једнопозиционих једнофазних инсталација истих перформанси, јер обезбеђују равномерно оптерећење фаза напојне мреже и смањују тренутно оптерећење сваке фазе.

Опција електричног контактног грејања и инсталације грејања се бира у зависности од специфичних услова.

Главне електричне карактеристике инсталација електричног контактног грејања

За сваку инсталацију електричног контакта одређују се следећи пројектни параметри:

• снага трансформатора снаге,

• потребна електрична струја у секундарном колу,

• напрезање загрејаног дела или радног предмета,

• ефикасност

• Фактор снаге.

Почетни подаци за прорачун електричних контактних инсталација су:

• класа материјала,

• маса загрејаног дела и његове геометријске димензије

• напон напајања,

• време загревања и температура.

Привидна снага, В ∙ А, енергетског трансформатора за једноположајни уређај:

где је кз = 1,1 ...1,3 — фактор сигурности; Ф — корисни топлотни ток; ηукупно — укупна ефикасност инсталације: ηе — електрична ефикасност; ηт — топлотна ефикасност; ηтр — ефикасност енергетског трансформатора.

Јачина струје, А, у секундарном колу када се радни предмет загреје на температуру изнад тачке магнетне конверзије

где је ρ густина материјала радног предмета, кг / м3; ΔТ = Т2 — Т1 је разлика између коначне Т2 и почетне Т1 температуре загревања радног предмета, К; σ2 - површина попречног пресека радног комада, м2.

Време загревања зависи од пречника радног предмета и температурне разлике по дужини и попречном пресеку. Према технолошким условима, температурна разлика између унутрашњег и површинског слоја загрејаног обратка не би требало да прелази ΔТП = 100 К. Прорачунске и експерименталне графичке зависности за одређивање времена загревања дате су у референтној литератури.

У практичним прорачунима, време загревања, с, цилиндричних залогаја пречника д2 = 0,02 … 0, л м с ΔТП = 100 К може се одредити емпиријском формулом

Ако се радни предмет загреје на температуру испод тачке магнетне конверзије, онда је приликом одређивања струје у секундарном колу потребно узети у обзир површински ефекат, чији степен утицаја зависи од магнетне пропустљивости.

У погледу електричног контактног загревања, емпиријска зависност којом се успоставља однос између струје И2, релативне магнетне пермеабилности μр2 радног предмета и његовог пречника има облик

У практичним прорачунима обично се дају са различитим вредностима μр2, а јачина струје И2 се одређује формулама. Иста вредност ампераже пронађена из датих формула (2) и (4) биће жељена вредност у датом тренутку. Према израчунатим вредностима И2 и З2, напон, В, у секундарном колу је дат изразом

Пиринач. 2. Зависност цосφ електроконтактних инсталација од односа л2 / σ2: 1 — за двоположајну инсталацију са променљивим загревањем два бланка; 2 — за двоположајну уградњу са истовременим загревањем два залиха; 3 — за једнопозициону уградњу.

Приликом одређивања главних електричних карактеристика електроконтактне инсталације, потребно је узети у обзир да се физички параметри дела и електрични параметри инсталације мењају током процеса загревања. Специфична топлота цм и специфични електрични отпор проводника ρт се мењају у зависности од температуре, а цосφ, η и т — у зависности од температуре, конструкције и технолошког типа инсталације и броја грејних позиција.

Према графичким експерименталним зависностима (сл. 2, 3) одређују се цосφ и ηтотал у зависности од односа дужине обратка л2 према σ2. Тражене вредности С, л2 и У2 могу се добити заменом одговарајућих вредности променљивих величина у формулама (1), (2), (4) и (5). У практичним прорачунима, просечне вредности цм, ρт, η, т и цосφ се обично замењују у формуле и одређује се просечна вредност снаге, струје или напона у претпостављеном интервалу температуре грејања.

Пиринач. 3. Зависност укупне ефикасности електроконтактних инсталација од односа л2 / σ2: 1 — за двоположајну инсталацију са променљивим загревањем два обрадака; 2 — за двоположајну уградњу уз истовремено загревање два обрадака; 3 — за једнопозициону уградњу.

Енергетски трансформатори електричних контактних инсталација раде у периодичном режиму, који се карактерише релативним трајањем укључивања.

где је тн време загревања бланкова, с; т3 — време товарно-истоварних и транспортних операција, сек.

Укупна називна снага, кВА, енергетског трансформатора, узимајући у обзир εк, одређена је изразом

Пиринач. 4. Зависност ефикасности и фактора снаге електричне контактне грејне инсталације од димензија дела