ТЕХНОЛОГИИ
И
ОБОРУДОВАНИЕ
Циклоконверторные
источники
питания
для
электрошлаковых
процессов
Н. А. Макаренко, А. В. Грановский, А. А. Богуцкий, Н. А. Грановская,
Донбасская государственная
машиностроительная академия (Краматорск)
Электрошлаковые технологии (сварка, переплав, плавка м е-
таллов,
наплавка, 'термообработка, лит ье) нашли широкое
применение
в различны х
от раслях
промышленности.
Осо-
бый интерес представляет электрошлаковой плавка м ет ал-
лов, позволяющ ая снизить потери на угар по сравнению с по-
терями при дуговой и индукционной плавками (особенно при
переработке струж ки) и резко повысить качество металла,
при этом жидкий мет алл можно использовать непосредст-
венно для производства отливок.
При
одинаковых
параметрах
процессов
(мощности
и
производительности)
стои-
мость
электрошлаковых
установок
значи-
тельно ниже, чем индукционных, к тому же
электрошлаковые установки гораздо проще в
эксплуатации и обслуживании, в связи с чем
задача совершенствования оборудования для
электрошлаковых
процессов,
в
частности
источников питания, является актуальной.
Известно, что традиционные источники
питания
электрошлаковых
процессов
трансформаторы.
Обычно
в
промышлен-
ности
используют
однофазные
трансфор-
маторы,
и
только
при
электрошлаковой
сварке тремя электродами
нашли примене-
ние трехфазные.
Разработано значительное
количество
трансформаторов
типа
ТШС,
ТРМК, ТШП. Однако данные трансформа-
торы имеют ряд недостатков. Так, однофаз-
ные
неравномерно
загружают
трехфазную
сеть,
что,
учитывая
большую
мощность
установок, создает значительные трудности
с электропитанием.
Известно, что мощные электрошлаковые
установки
имеют
значительные
ферромаг-
нитные массы во вторичном контуре (корот-
кой цепи). Например, стальные колонны для
подачи электрода, детали плавильного тигля
и т. п., а при
применении стального
плавя-
щегося электрода и сам электрод.
Наличие
ферромагнитных
масс
приводит
к
значи-
тельной индуктивности короткой цепи, при
этом
для
переменного
тока
короткая
цепь
представляет индуктивное сопротивление
Х ь -2 к/Ь ,
(1)
где / —
частота тока (50 Гц);
Ь —
индуктив-
ность короткой цепи.
При
прохождении тока на индуктивном
сопротивлении
образуется
падение
напря-
жения
и 1_ = 1 Х 1_,
(2)
где / —
сила тока в короткой
цепи, А;
£/|
напряжение
на
индуктивном
сопротивле-
нии короткой цепи, В.
Учитывая большие значения силы тока,
характерные для электрошлаковых процес-
сов, значения
и
|
могут достигать десятков
вольт,
что
приводит
к
неоправданно
боль-
шим
потерям
электроэнергии.
В
связи
с
этим
появилась
необходимость
создания
новых
типов
источников
питания,
равно-
мерно
загружающих
трехфазную
сеть
и
обеспечивающих снижение потерь электро-
энергии
на
индуктивном
сопротивлении
короткой сети электрошлаковой установки.
Целью работы является создание источ-
ников
питания
для
электрошлаковых
про-
цессов,
обеспечивающих
снижение
потерь
электроэнергии
при
равномерном загруже-
нии трехфазной сети.
Как
следует
из
выражения
(1),
снизить
индуктивное сопротивление короткой
цени
возможно за счет уменьшения индуктивнос-
ти
Ь.
Однако создание электрошлаковой ус-
тановки
с
малой
величиной
£
конструк-
тивно сложная задача, так как с увеличени-
ем мощности установок растет масса элект-
рода,
что
приводит
к
росту
массы
деталей
установки и связано с требованиями, предъ-
являемыми
к
ее
прочности
и
жесткости.
Возможно также уменьшение частоты
тока
/, что также приводит к уменьшению вели-
чины
X I
(2),
однако
уменьшение
частоты
тока при питании установки от однофазного
трансформатора
малоэффективно,
так
как
сохраняются
пульсации
тока, т. е.
значение
силы
тока
будет
все
время
изменяться
во
времени,
что
обуславливает
значительные
потери на индуктивном сопротивлении.
Следует отметить, что в этом случае не-
которое
снижение
потерь
электроэнергии
все же будет иметь место за счет отсутствия
потерь
при
перемагничнвании
ферромаг-
нитных масс, находящихся
внутри контура
6(70) 2009 СВАРЩИК
предыдущая страница 39 Сварщик 2009 06 читать онлайн следующая страница 41 Сварщик 2009 06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст