Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Параметров печей сопротивления
Мощность современных электропечей сопротивления колеблется от долей киловатта до нескольких мегаватт. Печи мощностью более 20 кВт обычно выполняют трехфазными и подключают к сетям напряжением 120, 380, 660 В непосредственно или через печные трансформаторы. Коэффициент мощности печей сопротивления близок к 1, распределение нагрузки по фазам в трехфазных печах равномерное. Применяемое в ЭПС электрическое оборудование подразделяется на силовое, аппаратуру управления, измерительную и пирометрическую. К силовому оборудованию относятся трансформаторы, понижающие и регулировочные автотрансформаторы, блоки питания, приводящие в действие механизмы электроприводов, силовая коммутационная и защитная аппаратура, рубильники, контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели и плавкие предохранители. Большинство печей выполняют на напряжение питающей сети: они не нуждаются в трансформаторах и автотрансформаторах. Применение понижающих печных трансформаторов позволяет увеличить рабочие токи и применять для изготовления нагревателей проводники большего сечения, что повышает их прочность и надежность, Все промышленные печи сопротивления работают в режиме автоматического регулирования температуры, что позволяет приводить в действие мощность печи с требуемым температурным режимом, а это, в свою очередь, ведет к. снижению удельного расхода электроэнергии по сравнению с ручным регулированием. Регулирование рабочей температуры в электрических печах сопротивления производится изменением поступающей в печь мощности. Регулирование подводимой к печи мощности может быть произведено несколькими способами: периодическое отключение и подключение печи к питающей сети (двухпозиционное регулирование); переключение печи со звезды на треугольник, либо с последовательного соединения на параллельное (трехпозиционное регулирование). При двухпозиционном позиционном регулировании (рис. 4.40) показаны функциональная схема включения печи, изменение температуры и мощности), температура в рабочем пространстве ЭПС контролируется термопарами, термометрами сопротивления, фотоэлементами. Включение печи производится регулятором температуры посредством подачикоманды на катушку выключателя КВ. Температура в печи растет до значения , в этот момент терморегулятор отключает печь.
Рис. 4.40. Функциональная схема включения печи, изменение температуры и мощности при двухпозиционном регулировании: ЭП — электропечь; В - выключатель; РТ - регулятор температуры; КВ - катушка выключателя;
1 - температура печи; 2 - температура нагреваемого тела; 3 - средняя потребляемая печью мощность
За счет поглощения теплоты нагреваемым телом и потерь в окружающее пространство температура снижается до , после чего РТ вновь дает команду на подключение печи к сети. Глубина пульсаций температуры зависит от чувствительности РТ, инерционности печи и чувствительности датчика температуры. При трехпозиционном регулировании подводимая к печи мощность меняется при переключении нагревателей со звезды на треугольник. Регулирование температуры этим методом позволяет снизить мощность, потребляемую из сети. С энергетической точки зрения такой метод регулирования достаточно эффективен, так как при нем не оказывается вредного влияния на питающую сеть. Регулирование мощности печи изменением подводимого напряжения может быть осуществлено несколькими способами:
- применение регулировочных трансформаторов и автотрансформаторов с плавным бесконтактным регулированием под нагрузкой; - использование потенциал-регуляторов; - включение в цепь нагревателей дополнительных сопротивлений в виде дросселей и реостатов; - импульсное регулирование с использованием тиристорных регуляторов.
Использование трансформаторов с плавным бесконтактным регулированием под нагрузкой, автотрансформаторов и потенциал-регуляторов связано со значительными капитальными затратами, наличием дополнительных потерь и потреблением реактивной мощности. Этот способ применяется редко. Включение в цепь нагревателей дополнительного индуктивного или активного сопротивления связано с дополнительными потерями и потреблением реактивной мощности, что также ограничивает применение этого способа регулирования. Импульсное регулирование на базе тиристорных регуляторов осуществляется с помощью полупроводниковых вентилей, периодичность работы которых выбирают в зависимости от тепловой инерционности электропечи. Можно выделить три основных способа импульсного регулирования мощности, потребляемой от сети переменного тока:
1. Импульсное регулирование при частоте коммутации ( - частота тока питающей сети) с изменением момента отпирания тиристора называется фазоимпульсным или фазным (кривые а). 2. Импульсное регулирование с повышенной частотой коммутации (кривые б). 3. Импульсное регулирование с пониженной частотой коммутации (кривые в).
Путем импульсного регулирования можно получить плавное регулирование мощности в широких пределах почти без дополнительных потерь, обеспечивая соответствие мощности, потребляемой печью, и мощности, подводимой из сети. На рис. 4.41 показана схема импульсного регулирования мощности печи.
Рис. 4.41. Схема импульсного регулирования мощности печи: ЭП - электропечь; РТ - теплорегулятор; УТ - блок управления тиристорным регулятором; ТР - тиристорный регулятор
|