เครื่องทำความร้อนแบบสัมผัสไฟฟ้า

การทำความร้อนแบบสัมผัสไฟฟ้าด้วยความต้านทานใช้สำหรับการทำความร้อน การเชื่อมแบบสัมผัส การเคลือบในการฟื้นฟูชิ้นส่วนที่สึกหรอและท่อความร้อน

โดยการให้ความร้อนจะใช้เป็นวิธีการหลักในการทำความร้อนชิ้นส่วนและรายละเอียดสำหรับการบำบัดด้วยความดันหรือการบำบัดความร้อนที่ตามมา รวมถึงเป็นส่วนสำคัญของการให้ความร้อนทางเทคโนโลยีร่วมกับการดำเนินการอื่น ๆ ในการผลิตชิ้นส่วนกึ่งสำเร็จรูปหรือชิ้นส่วนสำเร็จรูป โดยการให้ความร้อน พลังงานไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนโดยตรงในชิ้นส่วนหรือรายละเอียดที่รวมอยู่ในวงจรไฟฟ้า โดยทั่วไปสามารถใช้ทั้งไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับเพื่อให้ความร้อนได้

ในการติดตั้งหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า กระแสสลับถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากกระแสที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อนในหน่วยหลายพันและหลายหมื่นแอมแปร์ที่แรงดันไฟฟ้าหลายโวลต์สามารถรับได้ง่ายที่สุดด้วยความช่วยเหลือของหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น การติดตั้งสำหรับการทำความร้อนแบบสัมผัสไฟฟ้าของชิ้นส่วนหรือรายละเอียดแบ่งออกเป็นตำแหน่งเดียวและหลายตำแหน่ง (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. แบบแผนของอุปกรณ์ตำแหน่งเดียว (a) และหลายตำแหน่งพร้อมอนุกรม (b) และขนาน (c) การรวมรายละเอียดในวงจรไฟฟ้า: หน้าสัมผัส 1-clamping สำหรับกระแสไฟฟ้า; 2 — รายละเอียดที่ร้อน; 3 — สายจ่ายกระแสไฟ

ขึ้นอยู่กับอัตราการให้ความร้อนที่ต้องการและผลผลิตของสายเทคโนโลยี ใช้รูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง ด้วยเหตุผลทางเทคนิคและเศรษฐกิจ การใช้รูปแบบ myoposition กับการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของชิ้นงานที่อุ่นกับวงจรไฟฟ้าจะเป็นประโยชน์มากที่สุด เนื่องจากในกรณีนี้ ความเร็วในการจัดส่งชิ้นงานที่อุ่นแล้วจะทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นทีละน้อย เป็นค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้าโดยการย้ายรายละเอียดจากตำแหน่งหนึ่งไปอีกตำแหน่งหนึ่ง

โดยไม่คำนึงถึงรูปแบบการรวมชิ้นส่วนที่ร้อนในวงจรไฟฟ้า โหลดปัจจุบันที่จุดสัมผัสของหน้าสัมผัสที่มีกระแสไฟฟ้ากับชิ้นงานที่ร้อนมีอิทธิพลอย่างมากต่อตัวบ่งชี้ทางเทคโนโลยี ไฟฟ้า และทางเทคนิคและเศรษฐกิจของการติดตั้งหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า . โหลดปัจจุบันลดลงโดยการระบายความร้อนและแรงดันหน้าสัมผัส เช่นเดียวกับการใช้แคลมป์ที่มีหน้าสัมผัสรัศมีและปลาย

สามารถใช้การติดตั้งหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าแบบเฟสเดียวและสามเฟสในสถานประกอบการซ่อมแซมได้ การติดตั้งแบบสามเฟสมีประสิทธิภาพมากกว่าการติดตั้งเฟสเดียวในตำแหน่งเดียวที่มีประสิทธิภาพเท่ากัน เนื่องจากให้โหลดเท่ากันในเฟสของเครือข่ายอุปทาน และลดโหลดปัจจุบันในแต่ละเฟส

ตัวเลือกของการทำความร้อนแบบสัมผัสไฟฟ้าและการติดตั้งเครื่องทำความร้อนถูกเลือกขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเฉพาะ

ลักษณะทางไฟฟ้าหลักของการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบสัมผัสไฟฟ้า

พารามิเตอร์การออกแบบต่อไปนี้ถูกกำหนดสำหรับการติดตั้งหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าแต่ละครั้ง:

• หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง,

• กระแสไฟฟ้าที่ต้องการในวงจรทุติยภูมิ

• ความเครียดบนชิ้นส่วนหรือชิ้นงานที่ร้อน

• ประสิทธิภาพ

• ตัวประกอบกำลัง

ข้อมูลเริ่มต้นสำหรับการคำนวณการติดตั้งหน้าสัมผัสไฟฟ้าคือ:

• ชั้นวัสดุ,

• มวลของส่วนที่ร้อนและขนาดทางเรขาคณิต

• แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ,

• เวลาในการทำความร้อนและอุณหภูมิ

กำลังปรากฏ V ∙ A ของหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์ตำแหน่งเดียว:

โดยที่ kz = 1.1 ...1.3 — ปัจจัยด้านความปลอดภัย F — การไหลของความร้อนที่เป็นประโยชน์ ηtotal — ประสิทธิภาพโดยรวมของการติดตั้ง: ηe — ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า; ηt — ประสิทธิภาพเชิงความร้อน; ηtr — ประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า

ความแรงของกระแสไฟฟ้า A ในวงจรทุติยภูมิเมื่อชิ้นงานได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สูงกว่าจุดแปลงแม่เหล็ก

โดยที่ ρ คือความหนาแน่นของวัสดุของชิ้นงาน kg / m3 ΔT = T2 — T1 คือความแตกต่างระหว่าง T2 สุดท้ายกับอุณหภูมิ T1 เริ่มต้นของการทำความร้อนชิ้นงาน, K; σ2 - พื้นที่หน้าตัดของชิ้นงาน m2

เวลาในการทำความร้อนขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นงานและความแตกต่างของอุณหภูมิตามความยาวและหน้าตัด ตามเงื่อนไขทางเทคโนโลยี ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างชั้นภายในและพื้นผิวของชิ้นงานที่อุ่นไม่ควรเกิน ΔТП = 100 K การพึ่งพากราฟิกที่คำนวณและการทดลองเพื่อกำหนดเวลาการให้ความร้อนมีให้ในเอกสารอ้างอิง

ในการคำนวณเชิงปฏิบัติ เวลาในการทำความร้อน, s, ของช่องว่างทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง d2 = 0.02 … 0, l m s ΔTP = 100 K สามารถกำหนดได้โดยสูตรเอมพิริคัล

หากชิ้นงานถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดแปลงแม่เหล็ก เมื่อกำหนดกระแสในวงจรทุติยภูมิ จำเป็นต้องคำนึงถึงผลกระทบของพื้นผิว ซึ่งระดับของอิทธิพลจะขึ้นอยู่กับการซึมผ่านของแม่เหล็ก

ในส่วนของการให้ความร้อนแบบสัมผัสไฟฟ้า การพึ่งพาเชิงประจักษ์ที่สร้างความสัมพันธ์ระหว่าง I2 ปัจจุบัน การซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ μr2 ของชิ้นงานและเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นงานมีรูปแบบ

ในการคำนวณเชิงปฏิบัติมักจะได้รับค่าต่าง ๆ ของμr2และความแรงของกระแส I2 จะถูกกำหนดโดยสูตร ค่าแอมแปร์เดียวกันที่พบในสูตรที่กำหนด (2) และ (4) จะเป็นค่าที่ต้องการ ณ เวลาที่กำหนด ตามค่าที่คำนวณได้ของ I2 และ Z2 นิพจน์จะได้รับแรงดันไฟฟ้า V ในวงจรทุติยภูมิ

ข้าว. 2. การพึ่งพาcosφของการติดตั้งหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าในอัตราส่วน l2 / σ2: 1 - สำหรับการติดตั้งสองตำแหน่งพร้อมการให้ความร้อนแบบแปรผันของช่องว่างสองช่อง 2 — สำหรับการติดตั้งสองตำแหน่งพร้อมการให้ความร้อนพร้อมกันของสองสต็อก 3 — สำหรับการติดตั้งตำแหน่งเดียว

เมื่อกำหนดคุณสมบัติทางไฟฟ้าหลักของการติดตั้งหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า จำเป็นต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์ทางกายภาพของชิ้นส่วนและพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของการติดตั้งที่เปลี่ยนแปลงในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน ซม. ความร้อนจำเพาะและความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะของตัวนำ ρт เปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และ cosφ, η และ t — ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ การก่อสร้างและเทคโนโลยี ประเภทของการติดตั้ง และจำนวนตำแหน่งการให้ความร้อน

ตามการพึ่งพาการทดลองเชิงกราฟิก (รูปที่ 2, 3), cosφ และ ηผลรวม ถูกกำหนดขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของความยาวของชิ้นงาน l2 ถึง σ2 สามารถรับค่าที่ต้องการของ S, l2 และ U2 ได้โดยการแทนค่าที่สอดคล้องกันของปริมาณตัวแปรในสูตร (1), (2), (4) และ (5) ในการคำนวณเชิงปฏิบัติ ค่าเฉลี่ยของ cm, ρt, η, t และ cosφ มักจะถูกแทนที่ในสูตร และค่าเฉลี่ยของพลังงาน กระแส หรือแรงดันจะถูกกำหนดในช่วงอุณหภูมิความร้อนที่สันนิษฐาน

ข้าว. 3. การพึ่งพาประสิทธิภาพโดยรวมของการติดตั้งอิเล็กโทรคอนแทคในอัตราส่วน l2 / σ2: 1 - สำหรับการติดตั้งสองตำแหน่งพร้อมการให้ความร้อนแบบแปรผันของชิ้นงานสองชิ้น 2 — สำหรับการติดตั้งสองตำแหน่งพร้อมการให้ความร้อนพร้อมกันของชิ้นงานสองชิ้น 3 — สำหรับการติดตั้งตำแหน่งเดียว

หม้อแปลงไฟฟ้าของการติดตั้งหน้าสัมผัสไฟฟ้าทำงานในโหมดเป็นระยะซึ่งมีลักษณะตามระยะเวลาสัมพัทธ์ของการเปิดเครื่อง

โดยที่ tn คือเวลาในการอุ่นช่องว่าง s; t3 — เวลาของการขนถ่ายสินค้าและการดำเนินการขนส่ง วินาที

กำลังไฟพิกัดทั้งหมด, kVA, ของหม้อแปลงไฟฟ้า, โดยคำนึงถึง εx, ถูกกำหนดโดยนิพจน์

ข้าว. 4. การพึ่งพาประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังของการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบสัมผัสไฟฟ้ากับขนาดของชิ้นส่วน