Источники питания индукционных установок. Свойства индукционных установок как нагрузки. Схемы замещения индукторов, расчетные параметры

Лекция 8

Любая ЭТУ состоит из следующих элементов:

- источника питания,

- согласующего устройства (трансформатор или автотрансформатор),

- конденсаторной батареи для компенсации реактивной мощности,

- индуктора установки,

- сети источник — индуктор,

- аппаратуры защиты, автоматического управления и регулирования,

- механизмов загрузки, выгрузки и перемещения нагреваемого изделия.

Так как по частоте потребляемого тока индукционные установки выполняются на промышленной, повышенной и высокой частоте, то источники питания должны этому соответствовать.

Печные трансформаторы предназначены для питания печей на промышленной частоте (50 Гц). Применяются одно- и трехфазные силовые масляные трансформаторы. Они имеют ступенчатое регулирование напряжения переключением ответвлений обмотки ВН.

Трансформаторы мощностью до 1000 кВ • А имеют устройство ПБВ (переключение без возбуждения), а более 1000 кВ • А — устройство РПН (регулирование под нагрузкой).Для питания установок печей малой и средней мощности используется внутризаводская сеть напряжением 220, 380 или 660 В. Установки большой мощности питаются от сетей 10(6) кВ.

Вторичные напряжения за счет большого числа ступеней регулирования (до 16) изменяются в широких пределах (от сотен до десятков вольт).

Кроме того вторичная обмотка может переключаться со «звезды» на «треугольник».

Питание однофазных установок вызывает асимметрию тока, что отражается на работе другого ЭО.

Для устранения этого недостатка применяются симметрирующие устройства, состоящие из реактора и батареи конденсаторов.

Преобразователи частоты в установках средней частоты (до 10 кГц) применяются машинные (двигатель-генераторные) и статические (тиристорные) преобразователи частоты.

Машинные преобразователи представляют собой агрегаты, состоящие из трехфазного АД или СД частотой 50 Гц и однофазного индукторного синхронного генератора средней частоты.

В таких генераторах обмотки переменного тока и возбуждения (постоянного тока) размещены в пазах статора.

Ферромагнитный ротор имеет зубчатую форму наружной поверхности без обмоток.

Пульсирующий магнитный поток создается при вращении ротора за счет изменения воздушного зазора между статором и ротором по схеме зубец-паз.

Поток пересекает витки обмотки переменного тока, что приводит к наведению в ней ЭДС повышенной частоты.

где z_p — число зубцов ротора; со — угловая скорость ротора, рад/сек.

Охлаждение агрегатов воздушное, водяное или воздушно-водяное.

Мощность — до 500 кВт, напряжение — до 1600 В, частота — до 10 кГц.

Возбуждение генераторов — от электромашинных и магнитных усилителей или от тиристорных возбудителей.

Принципиальная электрическая схема ЭСН и контроля ИКП промышленной частоты (рис. 1)

Предназначена для питания и контроля за процессом индукционной канальной печи.

ЭСН печи осуществляется от печного трансформатора (ТрП), подключаемого выключателем (В) и установленного непосредственно в цеху.

Напряжение понижается до 380 В и подводится к индуктору печи. Параллельно индуктору ИКП подключена компенсирующая конденсаторная батарея, состоящая из постоянно подключенной секции (С) и управляемых секций (Ci-Cw), где N — количество секций.

Поскольку в ИКП режим работы постоянный, подстройка конденсаторной батареи автоматически не требуется.

На стороне ВН контролируется напряжение (Vi), ток (Ai), потребляемая активная мощность (W) и энергия (Wh), подключенными через измерительные трансформаторы напряжения (ТН1) и тока (ТТ1, ТТ2). Эти же трансформаторы можно использовать в схемах релейной защиты.

На стороне НН контролируется напряжение (Уг) и ток (А₂), подключенными через измерительные трансформаторы ТН2 и ТНЗ. Примечание — Эта же схема справедлива для установки тигельной печи, если на стороне НН установить автоматический регулятор (АР) режима, а подключение C,-C_w обеспечить контактами контакторов по сигналу регулятора.

Дата добавления: 2014-01-07