Сведения о термическом электрооборудовании

Сведения о термическом электрооборудованииЭлектротермические установки служат для нагрева изделий или плавки металла.
Нагрев таких изделий, как кузнечные заготовки, прутки, трубы и детали штамповального производства, осуществляется в печах прямого нагрева. Принцип работы печей заключается в том, что через обрабатываемую деталь пропускается ток, достаточный для того, чтобы осуществить ее нагрев в пределах заданной температуры.

Для плавки металла в промышленности применяются дуговые электрические печи. В этих печах электрическая энергия превращается в тепло дуги, за счет которого и плавится металл. Они используются при выплавке изделий из качественных сталей, высокосортного чугуна, меди.

Печи снабжаются угольными и графитовыми электродами. Питание дуговых электропечей осуществляется от специальных печных трансформаторов. Регулировка температуры внутри печи происходит за счет изменения величины протекающего по цепи тока, что производится путем сближения или удаления электродов. В современных печах применяются регуляторы мощности, осуществляющие автоматическое перемещение электродов.
Принципиальная схема питания электродуговой печи приведена на рис. 187.
Сведения о термическом электрооборудовании
Рис 187. Принципиальная схема питания электродуговой печи:
ЭМУ - электромашинный усилитель, Д - электродвигатель подъема электродов, КО - компенсационная обмотка


Для нагрева промышленных деталей и заготовок применяются электрические печи сопротивления. В этих печах в результате пропускания тока через нагревательные элементы электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Подобного рода печь приведена на рис. 188. Нагревателями в ней служат металлические или угольные сопротивления либо сам нагреваемый материал. В качестве нагревателя применяется также соль, которая с повышением температуры становится достаточно хорошим проводником и, расплавляясь, создает необходимую температуру нагрева.
Сведения о термическом электрооборудовании
Рис 188. Печь сопротивления:
а - вид сбоку, б - вид спереди; 1 - механизм подъема, 2 - дверцы, 3 - термопара, 4 - огнеупорная кладка, 5 - тепловая изоляция


Разогрев соли осуществляется с помощью закладываемых в нее нагревательных (и в том числе угольных) элементов.
Электрические печи сопротивления подключаются непосредственно к цеховой электросети или получают питание от специальных трансформаторов. Управление печами сопротивления обычно осуществляют с помощью магнитных станций по схеме, приведенной на рис. 189.
Сведения о термическом электрооборудовании
Рис 189. Принципиальная схема управления печью сопротивления


Управлять печью можно вручную или автоматически. При ручном управлении поворотом рукоятки переключателя УП (универсальный переключатель) по часовой стрелке замыкаются контакты 1—2. При этом образуется цепь управления катушкой Д' (по нижней ветви) и контакты К в цепи главного тока включают печь.

При автоматическом управлении поворотом рукоятки переключателя УП замыкаются контакты 3—4 и 5—6. В этом случае работа контактора К будет зависеть от положения контактов электронного регулятора ЭРМ, управляющего автоматическим включением.

В промышленности находят также применение индукционные нагревательные установки. На рис. 190 показана индукционная электропечь со стальным сердечником 3, представляющая собой трансформатор с первичной обмоткой в виде катушки 1 и вторичной обмоткой, выполненной в форме кольцевых каналов 2, заполненных металлом. Последние сообщаются с шихтой 4.
Сведения о термическом электрооборудовании
Рис 190. Индукционная печь со стальным сердечником:
1 - катушка, 2 - канал, 3 - сердечник, 4 - шихта с металлом


При пропускании тока по обмотке катушки металл, сосредоточенный в кольцевых каналах 2, начинает разогреваться и в течение заданного промежутка времени плавится. В результате того же процесса произойдет и плавление металла, находящегося в шихте 4.

На металлообрабатывающих, машиностроительных и других заводах используется способ поверхностного индукционного нагрева деталей. Устройство соответствующих нагревательных установок основано на принципе нагрева металла при помещении его в переменном магнитном поле. Нагрев происходит в результате явлений электромагнитной индукции и возникновения в массе обрабатываемого металла вихревых токов.

Известно, что при повышении частоты тока резко возрастает неравномерность прогрева металла. Быстрее разогревается поверхность металла, тогда как на глубине прогрев происходит значительно медленнее. Это явление используется для поверхностного разогрева металла при его закалке, которая носит название высокочастотной закалки.

Нагрев детали токами высокой частоты в специальном полом индукторе показан на рис. 191.
Сведения о термическом электрооборудовании
Рис 191. Принцип нагрева детали токами высокой частоты:
1 - нагреваемая деталь, 2 - виток индуктора


Конструктивное устройство индуктора обусловлено удобством охлаждения циркулирующей водой.
  • Просмотров: 1228
  • Комментариев: 0
  • 20-02-2012, 14:48