קצר חשמלי במעגלי האספקה ​​של תנורי קשת חשמליים

רשת קצרה - חוט המחבר שנאי תנור חשמלי עם אלקטרודות. הרשת הקצרה כוללת:

• פסים... הוא עשוי פסים מלבניים, נחושת לתנורים גדולים, אלומיניום לקטנים. מחבר את המסופים המשניים של שנאי תנור חשמלי עם נעליים קבועות.

• כבלים גמישים. הם יוצרים לולאה המפצה על תנועת העמודים כאשר האלקטרודות זזות והכבשן נוטה. מחובר לנעליים נשלפות.

• צינורות. רוץ לאורך שרוולי המתלים. אספקת זרם למחזיקי האלקטרודות.

הרשת הקצרה חייבת:

1) יש הפסדים חשמליים מינימליים;

2) להבטיח חלוקת כוח אחידה על השלבים;

3) בעלי השראות הנמוכה ביותר האפשרית, כלומר. מקדם ההספק הגבוה ביותר האפשרי.

4) יש עלויות חומר מינימליות.

יש לבצע אופטימיזציה של הדרישות המפורטות עבור רשת קצרה מכיוון שנקודות רבות מחוברות זו לזו. לדוגמה, נקודות 1 ו-4 סותרות זו את זו.

הפרמטרים העיקריים שיש לקחת בחשבון בעת ​​תכנון רשת קצרה הם: השראות ואחידות עומס פאזה.

השראות של רשת קצרה מתרחשת עקב זרימת זרם חילופין דרך מוליכים הזרם של השלבים הממוקמים בקו אחד. לכן, השראות ההדדיות שלהם אינן שוות, וכתוצאה מכך, עם זרמים שווים בשלבים, החוזק של הקשתות הבודדות שונות. זה תורם להרס של רירית הכבשן הממוקמת מול הקשת החזקה יותר.

ניתן להפחית מאוד את השראות ההדדיות אם מוליכים הזרם מסודרים כך שהזרמים בהם מכוונים לכיוונים מנוגדים בכל עת. עם זאת, במקרה זה, אחידות העומס של השלבים עלולה להיות מופרעת. שיכול להיות דינמי או סטטי. הראשון נובע מהטבע האקראי של השינוי באורכי הקשתות וההתנגדויות שלהן וניתן לבטלו בעזרת מערכת להתאמה אוטומטית של מצב הפעולה של התנור. השני נוצר כתוצאה מאסימטריה גיאומטרית של מוליכים הזרם.

הפרמטרים הנחשבים של רשת קצרה לעתים קרובות מאוד סותרים זה את זה. בהקשר זה, יש תוכניות שתוכננו במיוחד של רשתות קצרות עם יחסי פרמטרים אופטימליים.

אורז. 1. תכנית של רשת קצרה של תנור פלדה קשת עם חיבור של חוטי זרם: א - בכוכב של אלקטרודות; ב - במשולש של המסופים של הפיתולים המשניים של השנאי של הכבשן החשמלי.

אורז. 2. תכנית של רשת קצרה של תנור פלדה קשת עם חיבור דלתא של חוטי זרם על האלקטרודות: א - סימטרי; ב - אסימטרי

באיור. איורים 1, 2 מציגים חיבורי רשת קצרים אופטימליים.המספרים בתרשימים מציינים: 1 - שנאי תנור חשמלי; 2 - צמיגים; 3 - נעליים קבועות; 4 כבלים; 5 - נעליים נשלפות; צמיגים עם 6 צינורות; 7 - מחזיקי אלקטרודות, 8 - אלקטרודות.

באיור. 1, והפיתולים המשניים של השנאי מחוברים לכוכבים. הפסים, הכבלים והצינורות המחוברים אליהם מקובצים לשלבים ומחוברים בכוכב באלקטרודות. המעגל הוא הפשוט ביותר, אך יש לו השראות גבוהה ואחידות טעינה נמוכה, כך שהוא משמש רק להפעלת תנורים בעלי הספק נמוך.

באיור. 1, ב, הפיתולים המשניים של השנאי של הכבשן החשמלי נכללות במשולש עם מיקום צמוד של התחלות וקצוות, בחיבור כזה, האוטובוסים עם זרמים מנוגדים ממוקמים זה ליד זה, כתוצאה מכך אשר השראות האוטובוסים, המנסים לכבות זה את זה si, נמוכה משמעותית מאשר בתכנית המוצגת באיור. 3.3, א.

באיור. 2, א מציג תרשים של רשת קצרה עם משולש סימטרי על האלקטרודות, שבה הזרמים קדימה והאחור זורמים זה לצד זה במוליכי הזרם בכל השלבים.

השראות ההדדיות במעגל זה נמוכות בהרבה מאשר במעגלים המוצגים באיור. 1, בעוד אחידות העומס של השלבים מובטחת גם. עם זאת, על מנת ליישם את התוכנית, עיצוב הכבשן מסובך באופן משמעותי, מכיוון שעם עלייה במספר הכבלים, נדרש מוט רביעי נוסף, הנע באופן סינכרוני עם הקוטב הראשון, אשר חייב לעמוד בעומסים דינמיים גבוהים.

חסרון זה מתבטל במעגל עם משולש אסימטרי על האלקטרודות, המוצג באיור. 2, ב.במעגל זה, השראות מופחתת באופן משמעותי, אך האחידות של עומס הפאזה מופרעת באופן משמעותי.

האופטימלי הוא המעגל, אשר מורכב באותו אופן כמו התוכנית המוצגת באיור. 1, ורק בו, לאחר חבילת הפס, הכבלים והצינורות הגמישים של השלב האמצעי מורמים ביחס לשלבי הקצה ויוצרים משולש שווה צלעות בחתך רוחב. לכן, השראות ההדדיות של כל השלבים זהות ומובטחת אחידות עומס פאזה גבוהה. עם זאת, התוכנית מורכבת מבחינה מבנית ויעילות השימוש בה מוצדקת רק בתנורים בעלי הספק גבוה.

פרשין א.מ.