מחממי מגע חשמליים

חימום מגע חשמלי על ידי התנגדות משמש לחימום, ריתוך מגע, למינציה בשיקום חלקים בלויים וצינורות חימום.

על ידי חימום, הוא משמש כשיטה העיקרית לחימום חלקים ופרטים לטיפול בלחץ או טיפול בחום לאחר מכן, וכן כחלק בלתי נפרד מחימום טכנולוגי בשילוב עם פעולות אחרות בייצור חלקים מוגמרים למחצה או מוגמרים. על ידי חימום, אנרגיה חשמלית מומרת לאנרגיה תרמית ישירות בחלקים או בפרטים הכלולים במעגל החשמלי. בדרך כלל ניתן להשתמש בזרם ישיר וזרם חילופין לחימום.

במתקני מגעים חשמליים נעשה שימוש נרחב בזרם חילופין, שכן את הזרמים הנדרשים לחימום באלפי ועשרות אלפי אמפר במתח של מספר וולט ניתן להשיג בקלות רבה רק בעזרת שנאי זרם חילופין. התקנות לחימום מגע חשמלי של חלקים או פרטים מחולקים למיקום יחיד ורב מיקום (איור 1).

אורז. 1. ערכות של התקנים חד-מצביים (א) ורב-מצבים עם הכללת פרטים טוריים (ב) ומקבילים (ג) במעגל חשמלי: מגע מהדק 1 לזרם זרם; 2 - פרט מחומם; 3 - חוט אספקת זרם.

בהתאם לקצב החימום הנדרש ולפרודוקטיביות של הקו הטכנולוגי, נעשה שימוש בתכנית כזו או אחרת. מסיבות טכניות וכלכליות, עדיף להשתמש בסכימת מיאופוזיציה עם חיבור סדרתי של חלקי העבודה המחוממים למעגל החשמלי, שכן במקרה זה כל מהירות מסירה נתונה של חלקי העבודה המחוממים מובטחת על ידי עלייה הדרגתית בטמפרטורה שלהם. לערך קבוע מראש על ידי העברת הפרטים מעמדה אחת לאחרת.

ללא קשר לתכנית הכללת החלקים המחוממים במעגל החשמלי, לעומס הנוכחי בנקודות המגע של המגעים נושאי הזרם עם חומר העבודה המחומם יש השפעה רבה על האינדיקטורים הטכנולוגיים, החשמליים והטכניים והכלכליים של התקנות מגע חשמלי . העמסת הזרם מופחתת על ידי קירור ולחץ על המגעים, כמו גם על ידי שימוש במהדקים עם מגעים רדיאליים וקצה.

ניתן להשתמש בהתקנות מגע חשמלי חד פאזי ותלת פאזי במפעלי תיקון. התקנות תלת-פאזיות יעילות יותר מהתקנות חד-פאזיות חד-פאזיות עם אותם ביצועים, שכן הן מספקות עומס אחיד על שלבי רשת האספקה ​​ומפחיתות את העומס הנוכחי בכל שלב.

האפשרות של חימום מגע חשמלי והתקנה חימום נבחרה בהתאם לתנאים הספציפיים.

המאפיינים החשמליים העיקריים של מתקני חימום מגע חשמלי

פרמטרי התכנון הבאים נקבעים עבור כל התקנת מגע חשמלי:

• כוח שנאי כוח,

• הזרם החשמלי הנדרש במעגל המשני,

• לחץ על החלק המחומם או חומר העבודה,

• יְעִילוּת

• גורם כוח.

הנתונים הראשוניים לחישוב התקנות מגע חשמלי הם:

• שיעור חומר,

• המסה של החלק המחומם והממדים הגיאומטריים שלו

• מתח אספקת החשמל,

• זמן חימום וטמפרטורה.

הספק לכאורה, V ∙ A, של שנאי כוח עבור התקן במיקום יחיד:

כאשר kz = 1.1 ...1.3 - מקדם בטיחות; F - זרימת חום שימושית; ηtotal - יעילות כוללת של המתקן: ηe - יעילות חשמלית; ηt - יעילות תרמית; ηtr - יעילות שנאי כוח.

חוזק זרם, A, במעגל המשני כאשר חומר העבודה מחומם לטמפרטורה מעל נקודת ההמרה המגנטית

כאשר ρ היא צפיפות החומר של חומר העבודה, ק"ג / מ"ק; ΔT = T2 - T1 הוא ההפרש בין ה-T2 הסופי לטמפרטורת ה-T1 הראשונית של חימום חומר העבודה, K; σ2 - שטח חתך של חומר העבודה, m2.

זמן החימום תלוי בקוטר חומר העבודה ובהפרש הטמפרטורה לאורך וחתך הרוחב. על פי התנאים הטכנולוגיים, הפרש הטמפרטורה בין השכבות הפנימיות והפנימיות של חומר העבודה המחומם לא יעלה על ΔТП = 100 K. התלות הגרפית המחושבת והניסויית לקביעת זמן החימום ניתנת בספרות ההתייחסות.

בחישובים מעשיים, ניתן לקבוע את זמן החימום, s, של ריקים גליליים בקוטר d2 = 0.02 … 0, l m s ΔTP = 100 K על ידי הנוסחה האמפירית

אם חומר העבודה מחומם לטמפרטורה מתחת לנקודת ההמרה המגנטית, אז בעת קביעת הזרם במעגל המשני, יש צורך לקחת בחשבון את אפקט פני השטח, שמידת ההשפעה שלו תלויה בחדירות המגנטית.

ביחס לחימום מגע חשמלי, התלות האמפירית הקובעת את הקשר בין הזרם I2, החדירות המגנטית היחסית μr2 של חומר העבודה והקוטר שלו היא בצורה

בחישובים מעשיים, הם ניתנים בדרך כלל עם ערכים שונים של μr2, וחוזק הנוכחי I2 נקבע על ידי הנוסחאות. אותו ערך אמפר שנמצא מהנוסחאות הנתונות (2) ו-(4) יהיה הערך הרצוי בנקודת זמן נתונה. על פי הערכים המחושבים של I2 ו-Z2, המתח, V, במעגל המשני ניתן על ידי הביטוי

אורז. 2. תלות של cosφ של התקנות מגע חשמלי ביחס l2 / σ2: 1 - עבור התקנה דו-מצבית עם חימום משתנה של שני ריקים; 2 - להתקנה דו-מצבית עם חימום בו-זמני של שני מניות; 3 - להתקנה בעמדה אחת.

בעת קביעת המאפיינים החשמליים העיקריים של מתקן מגע חשמלי, יש לקחת בחשבון שהפרמטרים הפיזיים של החלק והפרמטרים החשמליים של המתקן משתנים במהלך תהליך החימום. החום הספציפי ס"מ וההתנגדות החשמלית הספציפית של המוליך ρт משתנים בהתאם לטמפרטורה, ו-cosφ, η ו-t - בהתאם לטמפרטורה, למבנה ולסוג ההתקנה הטכנולוגי ולמספר עמדות החימום.

על פי התלות הניסויית הגרפית (איור 2, 3), cosφ ו-ηtotal נקבעים בהתאם ליחס בין אורך חומר העבודה l2 ל-σ2. ניתן לקבל את הערכים הנדרשים של S, l2 ו-U2 על ידי החלפת הערכים התואמים של הכמויות המשתנות בנוסחאות (1), (2), (4) ו- (5). בחישובים מעשיים, הערכים הממוצעים של cm, ρt, η, t ו-cosφ מוחלפים בדרך כלל בנוסחאות והערך הממוצע של הספק, זרם או מתח נקבע על פני מרווח טמפרטורת החימום המשוער.

אורז. 3. תלות של היעילות הכוללת של התקנות electrocontact ביחס l2 / σ2: 1 - עבור התקנה דו-מצבית עם חימום משתנה של שני חלקי עבודה; 2 - להתקנה דו-מצבית עם חימום בו-זמני של שני חלקי עבודה; 3 - להתקנה בעמדה אחת.

שנאי הכוח של מתקני מגע חשמלי עובדים במצב תקופתי, המאופיין במשך ההפעלה היחסי

כאשר tn הוא הזמן לחימום החסר, s; t3 - זמן פריקת מטענים והובלה, סעיף.

ההספק הנקוב הכולל, kVA, של שנאי כוח, תוך התחשבות ב-εx, נקבע על ידי הביטוי

אורז. 4. תלות ביעילות ומקדם ההספק של מתקן חימום מגע חשמלי במידות החלק