Elektrilised kontaktsoojendid

Elektrilist kontaktsoojendust takistuse abil kasutatakse kütmiseks, kontaktkeevitamiseks, lamineerimiseks kulunud detailide ja küttetorustike taastamisel.

Kuumutamisel kasutatakse seda osade ja detailide kuumutamise peamise meetodina nende järgnevaks survetöötluseks või kuumtöötlemiseks, samuti tehnoloogilise kuumutamise lahutamatu osana koos muude toimingutega pooltoodete või valmisdetailide tootmisel. Kuumutamisel muudetakse elektrienergia otse elektriahelasse kuuluvate osade või detailide kaupa soojusenergiaks. Kütteks saab üldjuhul kasutada nii alalis- kui ka vahelduvvoolu.

Elektrikontaktipaigaldistes kasutatakse laialdaselt vahelduvvoolu, kuna kütmiseks vajalikke voolusid tuhandetes ja kümnetes tuhandetes amprites mitmevoldise pinge juures on kõige lihtsam saada ainult vahelduvvoolutrafode abil. Osade või detailide elektrikontaktsoojenduse paigaldised jagunevad ühe- ja mitmepositsioonilisteks (joon. 1).

Riis. 1. Ühepositsiooniliste (a) ja mitmeasendiliste seadmete skeemid jada (b) ja paralleelse (c) detailide lülitamisega elektriahelasse: 1-kinnituskontakt vooluvoolu jaoks; 2 — soojendusega detail; 3 — voolu toitejuhe.

Sõltuvalt nõutavast küttekiirusest ja tehnoloogilise liini tootlikkusest kasutatakse üht või teist skeemi. Tehnilistel ja majanduslikel põhjustel on kõige soodsam kasutada müopositsiooni skeemi kuumutatud detailide järjestikuse ühendamisega elektriahelaga, kuna sel juhul tagab kuumutatud detailide mis tahes etteantud kiiruse nende temperatuuri järkjärguline tõus. etteantud väärtuseni, liigutades üksikasju ühest positsioonist teise.

Sõltumata kuumutatud osade elektriahelasse kaasamise skeemist mõjutab voolukoormus voolu kandvate kontaktide kokkupuutepunktides kuumutatud toorikuga suurel määral elektrikontaktipaigaldiste tehnoloogilisi, elektrilisi ja tehnilisi ning majandusnäitajaid. . Voolukoormust vähendatakse kontaktide jahutamise ja survestamise teel, samuti radiaal- ja otsakontaktidega klambrite kasutamisega.

Remondiettevõtetes saab kasutada ühe- ja kolmefaasilisi elektrikontaktide paigaldusi. Kolmefaasilised paigaldised on tõhusamad kui sama jõudlusega ühepositsioonilised ühefaasilised paigaldised, kuna need tagavad toitevõrgu faaside ühtlase koormuse ja vähendavad iga faasi voolukoormust.

Elektrilise kontaktkütte ja küttepaigalduse võimalus valitakse sõltuvalt konkreetsetest tingimustest.

Elektriliste kontaktkütteseadmete peamised elektrilised omadused

Iga elektrikontaktipaigaldise jaoks määratakse järgmised projekteerimisparameetrid:

• jõutrafo võimsus,

• vajalik elektrivool sekundaarahelas,

• pinge kuumutatud detailile või toorikule,

• tõhusust

• Võimsustegur.

Elektrikontaktipaigaldiste arvutamise algandmed on järgmised:

• materjaliklass,

• kuumutatava osa mass ja selle geomeetrilised mõõtmed

• toiteallika pinge,

• kütteaeg ja temperatuur.

Ühepositsioonilise seadme jõutrafo näivvõimsus V ∙ A:

kus kz = 1,1 ...1,3 — ohutustegur; F — kasulik soojusvoog; ηsumma — paigaldise üldine kasutegur: ηe — elektriline kasutegur; ηt — soojuslik kasutegur; ηtr — jõutrafo kasutegur.

Voolutugevus A sekundaarahelas, kui töödeldav detail on kuumutatud temperatuurini, mis on kõrgem kui magnetilise muundamise punkt

kus ρ on tooriku materjali tihedus, kg / m3; ΔT = T2 — T1 on tooriku kuumenemise lõpptemperatuuri T2 ja algtemperatuuri T1 vahe K; σ2 - tooriku ristlõikepindala, m2.

Kuumutamisaeg sõltub tooriku läbimõõdust ning temperatuuride erinevusest pikkuses ja ristlõikes. Vastavalt tehnoloogilistele tingimustele ei tohiks kuumutatava detaili sise- ja pinnakihi temperatuuride erinevus ületada ΔТП = 100 K. Kuumutusaja määramise arvutuslikud ja eksperimentaalsed graafilised sõltuvused on toodud teatmekirjanduses.

Praktilistes arvutustes saab d2 = 0,02 … 0, l m s ΔTP = 100 K läbimõõduga silindriliste toorikute kuumutamisaja s määrata empiirilise valemiga

Kui toorik kuumutatakse temperatuurini, mis on madalam kui magnetilise muundamise punkt, siis sekundaarahela voolu määramisel tuleb arvestada pinnaefektiga, mille mõju aste sõltub magnetilisest läbilaskvusest.

Elektrilise kontaktsoojenduse puhul on empiiriline sõltuvus, mis määrab seose voolu I2, tooriku suhtelise magnetilise läbilaskvuse μr2 ja selle läbimõõdu vahel, kujul

Praktilistes arvutustes antakse need tavaliselt erinevate μr2 väärtustega ja voolutugevus I2 määratakse valemitega. Sama voolutugevuse väärtus, mis leiti antud valemitest (2) ja (4), on soovitud väärtus antud ajahetkel. Vastavalt arvutatud väärtustele I2 ja Z2 saadakse pinge V sekundaarahelas avaldisega

Riis. 2. Elektrikontaktipaigaldiste cosφ sõltuvus suhtest l2 / σ2: 1 — kahekohalise paigaldise puhul kahe tooriku muutuva kuumutamisega; 2 — kahe asendiga paigalduseks kahe varu samaaegse kuumutamisega; 3 — üheasendiliseks paigalduseks.

Elektrikontaktpaigaldise peamiste elektriliste karakteristikute määramisel tuleb arvestada, et kütteprotsessi käigus muutuvad detaili füüsikalised parameetrid ja paigaldise elektrilised parameetrid. Erisoojus cm ja juhi elektriline eritakistus ρт muutuvad sõltuvalt temperatuurist ning cosφ, η ja t — sõltuvalt temperatuurist, paigalduse konstruktsioonist ja tehnoloogilisest tüübist ning kütteasendite arvust.

Graafiliste eksperimentaalsete sõltuvuste (joon. 2, 3) järgi määratakse cosφ ja ηtotal sõltuvalt tooriku pikkuse l2 ja σ2 suhtest. S, l2 ja U2 nõutavad väärtused saab saada, kui asendada valemite (1), (2), (4) ja (5) muutuvate suuruste vastavad väärtused. Praktilistes arvutustes asendatakse tavaliselt valemitesse cm, ρt, η, t ja cosφ keskmised väärtused ning võimsuse, voolu või pinge keskmine väärtus määratakse eeldatava küttetemperatuuri intervalli jooksul.

Riis. 3. Elektrikontaktseadmete üldise efektiivsuse sõltuvus l2 / σ2 suhtest: 1 — kahekohalise paigalduse puhul kahe tooriku muutuva kuumutamisega; 2 — kahekohaliseks paigaldamiseks kahe tooriku samaaegse kuumutamisega; 3 — üheasendiliseks paigalduseks.

Elektrikontaktipaigaldiste jõutrafod töötavad perioodilises režiimis, mida iseloomustab sisselülitamise suhteline kestus

kus tn on toorikute kuumutamise aeg, s; t3 — lasti mahalaadimise ja veotoimingute aeg, lk.

Jõutrafo summaarne nimivõimsus kVA, võttes arvesse εx, määratakse avaldisega

Riis. 4. Elektrilise kontaktküttepaigaldise kasuteguri ja võimsusteguri sõltuvus detaili mõõtmetest