Induktiouunin piirit

Artikkelissa käsitellään koneella ja staattisilla taajuusmuuttajilla toimivien induktiosulatusuunien (kanava ja upokas) ja induktiokarkaisulaitteistojen kaavioita.

Kaavio uunista, jossa on induktiokanava

Lähes kaikki teollisuuskanavaiset induktiouunit on valmistettu irrotettavista induktiolohkoista. Induktioyksikkö on sähköuunin muuntaja, jossa on vuorattu kanava sulan metallin vastaanottamiseksi. Induktioyksikkö koostuu seuraavista elementeistä, kotelosta, magneettipiiristä, vuorauksesta, kelasta.

Induktioyksiköt valmistetaan yksivaiheisina ja kaksivaiheisina (kaksivaiheisina), joissa on yksi tai kaksi kanavaa kelaa kohden. Induktioyksikkö on kytketty sähköuunin muuntajan toisiopuolelle (LV-puoli) kontaktoreilla, joissa on valokaaren vaimennuslaitteet. Joskus mukana on kaksi kontaktoria, joissa syöttökoskettimet toimivat rinnakkain pääpiirissä.

Kuvassa Kuva 1 esittää yksivaiheisen kanavauunin induktioyksikön tehonsyöttökaaviota. Ylikuormitusreleitä PM1 ja PM2 käytetään uunin ohjaamiseen ja pysäyttämiseen ylikuormituksen ja oikosulun sattuessa.

Kolmivaiheisia muuntajia käytetään syöttämään kolmi- tai kaksivaiheisia uuneja, joissa on joko yhteinen kolmivaiheinen magneettipiiri tai kaksi tai kolme erillistä ydintyyppistä magneettipiiriä.

Automaattisia muuntajia käytetään uunin tehostamiseen metallin jalostusjakson aikana ja tyhjäkäynnin ylläpitämiseen tarkemman tehon säätämiseksi metallin viimeistelyjakson aikana haluttuun kemialliseen koostumukseen (hiljainen, ei porausta, sulatustila) sekä alkuvaiheen suhteen. uuni käynnistyy ensimmäisten sulatusten aikana, jotka suoritetaan pienellä metallimäärällä kylvyssä, jotta varmistetaan vuorauksen asteittainen kuivuminen ja sintraus. Automaattisen muuntajan teho valitaan 25-30% päämuuntajan tehosta.

Induktorin ja induktioyksikön kotelon vesi- ja ilmajäähdytyksen lämpötilan säätämiseksi asennetaan sähkökontaktilämpömittarit, jotka antavat signaalin lämpötilan ylityksestä. Uuni sammuu automaattisesti, kun uunia käännetään metallin tyhjentämiseksi. Uunin asennon ohjaamiseen käytetään sähköuuniin kytkettyjä rajakytkimiä. Jatkuvassa käytössä olevissa uuneissa ja sekoittimissa, kun metalli tyhjennetään ja panokseen ladataan uusia osia, induktioyksiköitä ei sammuteta.

Riisi. 1. Kaavio kanavauunin induktioyksikön tehonsyötöstä: VM - virtakytkin, CL - kontaktori, Tr - muuntaja, C - kondensaattoripankki, I - induktori, TN1, TN2 - jännitemuuntajat, 777, TT2 - virtamuuntajat, R — erotin, PR — sulakkeet, PM1, PM2 — ylivirtarele.

Luotettavan virransyötön varmistamiseksi käytön aikana ja hätätilanteissa oikosulkuuunin kallistusmekanismien käyttömoottorit, puhallin, lastaus- ja purkulaitteiden käyttö ja ohjausjärjestelmä saavat virtaa erillisestä apumuuntajasta.

Kaavio induktioupokkaan uunista

Teolliset induktioupokasuunit, joiden kapasiteetti on yli 2 tonnia ja teho yli 1000 kW, saavat tehonsa kolmivaiheisista, toisiokuormituksen jännitteensäädöllä varustetuista alasmuuntajista, jotka on kytketty korkeajänniteverkkoon teollisuustaajuudella.

Uunit ovat yksivaiheisia ja verkkovaiheiden tasaisen kuormituksen varmistamiseksi toisiojännitepiiriin on kytketty tasapainotuslaite, joka koostuu reaktorista L, jossa on induktanssisäätö magneettipiirin ilmarakoa muuttamalla ja kondensaattori. ryhmä Cc kytketty kolmion muotoiseen kelaan (katso ARIS kuvassa 2). Tehomuuntajissa, joiden kapasiteetti on 1000, 2500 ja 6300 kV -A, on 9-23 toisiojänniteporrasta automaattisella tehonsäädöllä halutulla tasolla.

Teholtaan ja teholtaan pienempiä uuneja saa virtansa yksivaiheisista muuntajista, joiden teho on 400-2500 kV-A, tehonkulutuksella yli 1000 kW, myös tasapainotuslaitteita asennetaan, mutta tehomuuntajan HV-puolelle. Uunin pienemmällä teholla ja syötöllä 6 tai 10 kV suurjänniteverkosta on mahdollista luopua balunista, jos jännitteenvaihtelut uunia käynnistettäessä ja sammutettaessa ovat sallittujen rajojen sisällä.

Kuvassa Kuva 2 esittää tehonsyöttöpiiriä induktiotaajuus-induktiouunille.Uunit on varustettu ARIR-sähkömoodisäätimillä, jotka varmistavat määritetyissä rajoissa jännitteen, tehon Pp ja cosfi ylläpidon muuttamalla tehomuuntajan jänniteportaiden lukumäärää ja liittämällä kondensaattoripariston lisäosia. Säätimet ja instrumentit sijaitsevat ohjauskaapeissa.

Riisi. 2. Induktioupokkaan uunin sähköpiiri tehomuuntajasta balansointilaitteella ja uunitilan säätimillä: PSN — jännitteen porraskytkin, C — tasapainotuskapasitanssi, L — balansointireaktori, C -St — kompensointikondensaattoriparkki, I — uuniinduktori , ARIS — tasapainotuslaitteen säädin, ARIR — tilan säädin, 1K — NK — akun kapasiteetin ohjauskontaktorit, TT1, TT2 — virtamuuntajat.

Kuvassa Kuva 3 esittää kaavion induktioupokkaan uunien syötöstä keskitaajuisesta konemuuntimesta. Uunit on varustettu automaattisilla sähkötilan säätimillä, hälytysjärjestelmällä upokkaan "nielemiseksi" (korkean lämpötilan uuneille) sekä hälyttimellä jäähdytyksen rikkomisesta asennuksen vesijäähdytteisissä elementeissä.

Riisi. 3.Induktioupokkaan uunin sähköpiiri koneen keskitaajuusmuuttajasta sulatustilan automaattisen säädön rakennekaaviolla: M — käyttömoottori, G — keskitaajuusgeneraattori, 1K — NK — magneettikäynnistimet, TI — jännitemuuntaja, TT — virtamuuntaja, IP — induktiouuni, C — kondensaattorit, DF — vaiheanturi, PU — kytkinlaite, UVR — vaihesäädinvahvistin, 1KL, 2KL — linjakontaktorit, BS — vertailuyksikkö, BZ — suojalohko, OB — herätekela, RN — jännitteensäädin.

Kaavio induktiokarkaisulaitoksesta

Kuvassa Kuva 4 on kaaviokuva induktiokarkaisukoneen tehonsyötöstä koneen taajuusmuuttajasta. Virtalähteen MG lisäksi piiriin kuuluu tehokontaktori K, sammutusmuuntaja TZ, jonka toisiokäämityksessä on kela I, kompensointikondensaattoriryhmä CK, jännite- ja virtamuuntajat TN ja 1TT, 2TT, mittaus instrumentit (volttimittari V, wattimittari W, osoitin) ja generaattorin virran ja viritysvirran ampeerimittarit sekä ylivirtareleet 1RM, 2RM teholähteen suojaamiseksi oikosululta ja ylikuormitukselta.

Riisi. 4. Induktiokarkaisuyksikön kaavio: M — käyttömoottori, G — generaattori, VT, TT — jännite- ja virtamuuntajat, K — kontaktori, 1PM, 2PM, ЗРМ — virtarele, Pk — pysäytin, A, V , W — mittalaitteet, ТЗ — sammutusmuuntaja, ОВГ — generaattorin virityskela, РП — purkausvastus, РВ — viritysreleen koskettimet, PC — säädettävä vastus.

Vanhojen induktiolaitosten tehostamiseen osien lämpökäsittelyä varten käytetään sähkökoneiden taajuusmuuttajia - synkronista tai asynkronista käyttömoottoria ja induktorityyppistä keskitaajuista generaattoria, uusissa induktiolaitoksissa - staattisia taajuusmuuttajia.

Kaavio teollisesta tyristoritaajuusmuuttajasta induktiokarkaisuyksikön virransyöttöä varten on esitetty kuvassa. 5. Tyristoritaajuusmuuttajan piiri koostuu tasasuuntaajasta, kuristinlohkosta, muuntimesta (invertteristä), ohjauspiireistä ja apulohkoista (reaktorit, lämmönvaihtimet jne.). Herätysmenetelmän mukaan invertterit valmistetaan itsenäisellä herätyksellä (päägeneraattorista) ja itsevirityksellä.

Tyristorimuuntimet voivat toimia vakaasti sekä taajuuden muutoksella laajalla alueella (itsesäätyvällä värähtelypiirillä muuttuvien kuormitusparametrien mukaisesti) että vakiotaajuudella, jolloin kuormitusparametrit vaihtelevat laajalla vaihteluvälillä. kuumennetun metallin aktiivinen vastus ja sen magneettiset ominaisuudet (ferromagneettisille osille).

Riisi. 5. Kaaviokaavio tyristorimuunnintyypin TFC -800-1 tehopiireistä: L — tasoitusreaktori, BP — käynnistyslohko, VA — katkaisija.

Tyristorimuuntimien etuja ovat pyörivien massojen puuttuminen, alhainen kuormitus alustassa ja tehokertoimen vähäinen vaikutus hyötysuhteen alenemiseen, hyötysuhde on 92 - 94% täydellä kuormalla ja 0,25:llä se laskee vain 1 - 2 %.Lisäksi koska taajuutta voidaan helposti vaihdella tietyllä alueella, kapasitanssia ei tarvitse säätää värähtelypiirin loistehon kompensoimiseksi.