Pemanas kontak listrik

Pemanasan kontak listrik dengan resistensi digunakan untuk pemanasan, pengelasan kontak, laminasi dalam pemulihan bagian yang aus dan pipa pemanas.

Dengan pemanasan, ini digunakan sebagai metode utama untuk memanaskan bagian dan detail untuk perlakuan tekanan atau perlakuan panas selanjutnya, serta sebagai bagian integral dari pemanasan teknologi dalam kombinasi dengan operasi lain dalam produksi bagian setengah jadi atau jadi. Dengan pemanasan, energi listrik diubah menjadi energi panas secara langsung pada bagian-bagian atau bagian-bagian yang termasuk dalam rangkaian listrik. Arus searah dan bolak-balik umumnya dapat digunakan untuk pemanasan.

Dalam instalasi kontak listrik, arus bolak-balik banyak digunakan, karena arus yang diperlukan untuk pemanasan dalam ribuan dan puluhan ribu ampere pada tegangan beberapa volt paling mudah diperoleh hanya dengan bantuan transformator arus bolak-balik. Instalasi untuk pemanasan kontak listrik pada bagian atau detail dibagi menjadi satu posisi dan banyak posisi (Gbr. 1).

Beras. 1. Skema perangkat posisi tunggal (a) dan multi-posisi dengan penyertaan detail seri (b) dan paralel (c) dalam sirkuit listrik: kontak 1-penjepit untuk arus saat ini; 2 — detail yang dipanaskan; 3 — kabel suplai arus.

Bergantung pada laju pemanasan yang diperlukan dan produktivitas jalur teknologi, skema ini atau itu digunakan. Untuk alasan teknis dan ekonomi, paling menguntungkan untuk menggunakan skema myoposition dengan koneksi seri dari benda kerja yang dipanaskan ke sirkuit listrik, karena dalam hal ini setiap kecepatan pengiriman benda kerja yang dipanaskan dipastikan dengan peningkatan suhu secara bertahap. ke nilai yang telah ditentukan dengan memindahkan detail dari satu posisi ke posisi lain.

Terlepas dari skema untuk memasukkan bagian yang dipanaskan ke dalam rangkaian listrik, beban arus pada titik kontak dari kontak pembawa arus dengan benda kerja yang dipanaskan memiliki pengaruh besar pada indikator teknologi, kelistrikan dan teknis dan ekonomi dari instalasi kontak listrik. . Pembebanan arus dikurangi dengan mendinginkan dan memberi tekanan pada kontak, serta dengan menggunakan klem dengan kontak radial dan ujung.

Instalasi kontak listrik satu fase dan tiga fase dapat digunakan di perusahaan perbaikan. Instalasi tiga fase lebih efisien daripada instalasi fase tunggal satu posisi dengan kinerja yang sama, karena memberikan beban yang merata pada fase jaringan suplai dan mengurangi beban arus pada setiap fase.

Opsi pemanas kontak listrik dan instalasi pemanas dipilih tergantung pada kondisi spesifik.

Karakteristik listrik utama dari instalasi pemanas kontak listrik

Parameter desain berikut ditentukan untuk setiap instalasi kontak listrik:

• daya transformator daya,

• arus listrik yang dibutuhkan di sirkuit sekunder,

• tekanan pada bagian atau benda kerja yang dipanaskan,

• efisiensi

• Faktor kekuatan.

Data awal untuk menghitung instalasi kontak listrik adalah:

• kelas bahan,

• massa bagian yang dipanaskan dan dimensi geometrisnya

• tegangan catu daya,

• waktu dan suhu pemanasan.

Daya semu, V ∙ A, dari transformator daya untuk perangkat satu posisi:

dimana kz = 1.1 ...1.3 — faktor keamanan; F - aliran panas yang berguna; ηtotal — efisiensi keseluruhan instalasi: ηe — efisiensi listrik; ηt — efisiensi termal; ηtr — efisiensi transformator daya.

Kekuatan arus, A, di sirkuit sekunder saat benda kerja dipanaskan hingga suhu di atas titik konversi magnetik

dimana ρ adalah kerapatan material benda kerja, kg / m3; ΔT = T2 — T1 adalah selisih antara T2 akhir dan suhu awal T1 dari pemanasan benda kerja, K; σ2 - luas penampang benda kerja, m2.

Waktu pemanasan tergantung pada diameter benda kerja dan perbedaan suhu sepanjang panjang dan penampang. Menurut kondisi teknologi, perbedaan suhu antara lapisan dalam dan permukaan benda kerja yang dipanaskan tidak boleh melebihi ΔТП = 100 K. Ketergantungan grafis yang dihitung dan eksperimental untuk menentukan waktu pemanasan diberikan dalam literatur referensi.

Dalam perhitungan praktis, waktu pemanasan, s, silinder kosong dengan diameter d2 = 0,02 … 0, l m s ΔTP = 100 K dapat ditentukan dengan rumus empiris

Jika benda kerja dipanaskan hingga suhu di bawah titik konversi magnetik, maka saat menentukan arus di sirkuit sekunder, perlu memperhitungkan efek permukaan, yang tingkat pengaruhnya bergantung pada permeabilitas magnetik.

Sehubungan dengan pemanasan kontak listrik, ketergantungan empiris membangun hubungan antara I2 saat ini, permeabilitas magnetik relatif μr2 benda kerja dan diameternya memiliki bentuk

Dalam perhitungan praktis, mereka biasanya diberikan dengan nilai μr2 yang berbeda, dan kekuatan arus I2 ditentukan oleh rumus. Nilai ampere yang sama ditemukan dari rumus yang diberikan (2) dan (4) akan menjadi nilai yang diinginkan pada titik waktu tertentu. Menurut nilai I2 dan Z2 yang dihitung, tegangan, V, di sirkuit sekunder diberikan oleh ekspresi

Beras. 2. Ketergantungan cosφ instalasi kontak listrik pada rasio l2 / σ2: 1 — untuk instalasi dua posisi dengan pemanasan variabel dari dua blanko; 2 — untuk pemasangan dua posisi dengan pemanasan simultan dari dua stok; 3 — untuk pemasangan satu posisi.

Saat menentukan karakteristik kelistrikan utama dari instalasi kontak listrik, perlu diperhatikan bahwa parameter fisik bagian dan parameter kelistrikan instalasi berubah selama proses pemanasan. Panas spesifik cm dan hambatan listrik spesifik konduktor ρт berubah tergantung pada suhu, dan cosφ, η dan t — tergantung pada suhu, konstruksi dan jenis teknologi instalasi dan jumlah posisi pemanasan.

Menurut ketergantungan eksperimental grafis (Gbr. 2, 3), cosφ dan ηtotal ditentukan tergantung pada rasio panjang benda kerja l2 ke σ2. Nilai S, l2 dan U2 yang diperlukan dapat diperoleh dengan mengganti nilai yang sesuai dari besaran variabel dalam rumus (1), (2), (4) dan (5). Dalam perhitungan praktis, nilai rata-rata cm, ρt, η, t dan cosφ biasanya disubstitusi ke dalam rumus dan nilai rata-rata daya, arus atau tegangan ditentukan selama interval suhu pemanasan yang diasumsikan.

Beras. 3. Ketergantungan efisiensi keseluruhan instalasi kontak listrik pada rasio l2 / σ2: 1 — untuk instalasi dua posisi dengan pemanasan variabel dari dua benda kerja; 2 — untuk pemasangan dua posisi dengan pemanasan simultan dari dua benda kerja; 3 — untuk pemasangan satu posisi.

Trafo daya instalasi kontak listrik bekerja dalam mode periodik, yang ditandai dengan durasi relatif pengaktifan

di mana tn adalah waktu untuk memanaskan benda kerja, s; t3 — waktu operasi bongkar muat dan transportasi, dtk.

Total daya pengenal, kVA, dari transformator daya, dengan mempertimbangkan εx, ditentukan oleh ekspresi

Beras. 4. Ketergantungan efisiensi dan faktor daya instalasi pemanas kontak listrik pada dimensi bagian