WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 ||

На рис.8.3г,д представлены схемы ТТ с цепью подпитки ФР в цепи первичной обмотки силового трансформатора. Непосредственное шунтирование тиристоров дросселем (или резистором в трансформаторе малой мощности) снижает напряжение первичной обмотки сварочного трансформатора в интервалы непроводимости тиристоров, что отрицательно влияет на устойчивость горения дуги. Для устранения этого явления может быть использован вспомогательный трансформатор Т2 (рис 8.3г) или автотрансформаторная система с дросселем (рис 8.3д).

8.3. Трансформаторы с прерывистым питанием дуги На рис 8.4 приведены схемы ТТ, в которых цепь подпитки исключена и режим горения дуги прерывистый. В ТТ по схеме 8.4а параллельно первичной обмотке силового трансформатора включена цепь, состоящая из конденсатора и дополнительной импульсной обмотки трансформатора, причем дополнительная обмотка расположена в зоне вторичной обмотки силового трансформатора, например намотана на нее, чтобы обеспечить достаточную магнитную связь между этими двумя обмотками. При включении любого из тиристоров, конденсатор заряжается до текущего значения сетевого напряжения. Зарядный ток конденсатора проходит по дополнительной обмотке, трансформируется во вторичную цепь силового трансформатора и вызывает в дуговом промежутке импульс напряжения, достаточный для повторного возбуждения дуги. По окончании периода проводимости тиристора дуга гаснет, конденсатор разряжается на первичную обмотку силового трансформатора.

В следующий полупериод сетевого напряжения включается второй тиристор фазорегулятора, конденсатор заряжается в обратном направлении, PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com его зарядный ток вызывает стабилизирующий импульс в межэлектродном промежутке и повторное возбуждение дуги.

Параметры стабилизирующего импульса определяются подбором соотношения витков импульсной и вторичной обмоток и емкостью конденсатора. Амплитуда импульса зависит от фазы включения тиристоров, однако незначительно, поскольку в реальном ТТ с кратностью регулирования сварочного тока около 2 фаза выключения тиристоров изменяется в пределах 60-1200, что соответствует колебаниям амплитуды импульса приблизительно на 14% от максимального значения. В тех же пределах колеблется относительно максимального значения и скорость нарастания сварочного тока при смене полярности:

U Sin - U di 20m g =, dt Lсв где U20m – амплитуда напряжения ХХ вторичной обмотки сварочного трансформатора;

Lсв – индуктивность сварочного контура.

Таким образом, скорость нарастания тока при фазовом регулировании без цепи подпитки в отличии от амплитудного регулирования практически не убывает при снижении тока.

В тех случаях, когда выполнение дополнительной импульсной обмотки почему-либо нежелательно, может быть использован отдельный импульсный трансформатор (рис 8.4б), вторичная обмотка которого включена через разделительный конденсатор параллельно вторичной обмотке сварочного трансформатора.

Экспериментально установлено, что оптимальный коэффициент трансформации стабилизирующего импульса равен 1; емкость конденсатора в трансформаторах для автоматической сварки под флюсом на токи 1000 и 2000 А, выполненных по схеме рис 8.4а, составляет 10 мкФ, а в трансформаторах для ручной сварки на токи 315-500 А может быть снижена до 2 мкФ. В схеме рис 8.4б для получения тех же параметров импульса емкость конденсатора должна быть удвоена. Длительность стабилизирующего импульса в зависимости от емкости конденсатора и режима сварки изменяется в пределах 20-100 мкс.

Число витков W и сечение S (в м2) магнитопровода импульсного трансформатора можно приблизительно определить по формуле:

2UWS = 4Bm где U1 – напряжение сети, В;

– длительность импульса, с;

Вm = 1,5 Т Принцип импульсной стабилизации дуги прерывистого переменного тока может быть реализован и при установке тиристорного ФР во вторичной цепи сварочного трансформатора. На рис. 8.4в дана схема ТТ с устройством PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com генерации высоковольтных импульсов, обеспечивающих первоначальное зажигание и повторное возбуждение дуги. В момент включения тиристора зарядный ток конденсатора С наводит во вторичной обмотке высоковольтного трансформатора Т2 импульс высокого напряжения, достаточный для пробоя межэлектродного промежутка. Конденсатор Сф защищает ИП от перенапряжения.

а) б) в) г) д) Рис 8.3 Схемы трансформаторов с цепью подпитки PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com а) б) г) Рис 8.4 Схемы трансформаторов с импульсной стабилизацией PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com ВЫВОДЫ ПО ВОСЬМОМУ РАЗДЕЛУ 1. Разработанные конструкции тиристорных трансформаторов обеспечивают высокую стабильность горения электрической дуги и позволяют реализовывать достоинства фазового регулирования тока:

снизить массу и упростить конструкцию источника питания в целом, сформировать внешние характеристики требуемого вида, управлять постоянной составляющей тока.

2. Фазорегулятор, состоящий из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, может быть включен как в цепи первичной, так и в цепи вторичной обмотки трансформатора. Во всех случаях, когда не требуется управлять постоянной составляющей сварочного тока, предпочтительно включать тиристоры в сравнительно слаботочную цепь первичной обмотки трансформатора.

3. Принципиальные схемы тиристорных трансформаторов с цепью подпитки более разнообразны, чем схемы трансформаторов с импульсной стабилизацией горения дуги.



PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………….1. Классификация электротехнологических процессов………………………2. Структура электротехнологического процесса……………………………..3. Источники питания…………………………………………………………...4. Области применения тиристорных преобразователей повышенной частоты……………………………………………………………………….1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИНДУКЦИОННЫХ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК…………………………………………………………………….1.1. Классификация индукционных и диэлектрических установок и области их применения……………………………………………………………..1.2. Физические основы индукционного нагрева металлов…………………1.3. Способы, режимы и стадии сквозного нагрева под пластическую деформацию………………………………………………………………..1.4. Приближенное определение времени нагрева и удельной мощности при сквозном нагреве цилиндрических заготовок……………………………1.5. Установки для поверхностной закалки…………………………………..2. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ИНДУКТОРОВ СКВОЗНОГО НАГРЕВА ПЛОШНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЗАГОТОВОК…………………2.1. Электрическая схема замещения индуктора конечной длины………….2.2. Выбор частоты……………………………………………………………...2.3. Выбор длины и числа витков индуктора…………………………………2.4. Определение внутреннего диаметра индуктора………………………….2.5. Расчет охлаждения индуктора…………………………………………….3. РАСЧЕТ ИНДУКТОРОВ ДЛЯ НАГРЕВАТЕЛЕЙ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ……………………………………………………………………….3.1. Изменение потребляемой мощности в процессе нагрева и этапы нагрева……………………………………………………………………...3.2. Расчет индуктора на постоянное напряжение по этапам нагрева………4. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ УСТАНОВОК ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА..

4.1. Классификация тиристорных преобразователей частоты………………4.2. Тиристорные преобразователи частоты типа ТПЧ-800-1/0,5…………..5. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ НА ОСНОВЕ ГАЗОВОГО РАЗРЯДА………………………………………………………………………….5.1. Статические и динамические характеристики нагрузки и требования к источникам питания……………………………………………………….5.2. Способы построения источников питания, обусловленные спецификой характеристик нагрузки…………………………………………………...5.3. Особенности построения источников питания на базе высокочастотных тиристорных преобразователей…………………………………………..6. ИСТОЧНИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА БАЗЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С ДОЗИРОВАННОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ ЭНЕРГИИ…………………………………..6.1. Преобразователи с перезарядом дозирующего конденсатора током нагрузки…………………………………………………………………….6.2. Преобразователи с комбинированным перезарядом дозирующего конденсатора……………………………………………………………….7. ОПТИЧЕСКИЕ КВАНТОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ (ЛАЗЕРЫ)…………………..7.1. Принцип действия лазеров………………………………………………...7.2. Способы создания инверсной заселенности……………………………...7.3. Классификация лазеров……………………………………………………PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 7.4. Лазеры твердотельные с оптической накачкой………………………….7.5. Функциональная схема твердотельного лазера………………………….7.6. Принципиальная схема питания………………………………………….7.7. Оптические затворы……………………………………………………….7.8. Технологические лазеры…………………………………………………..8. ТИРИСТОРНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ……………………………………...8.1. Классификация тиристорных трансфоматоров………………………….8.2. Трансформаторы с цепью подпитки……………………………………...8.3. Трансформаторы с прерывистым питанием дуги………………………..Рекомендуемая литература………………………………………………………...Контрольные вопросы по дисциплине “Электротехнологические установки и их источники питания” ……………………………………………………………….PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Контрольные вопросы по дисциплине «Электротехнологические установки и их источники питания» 1. Какие процессы относятся к электротехнологическим 2. Классификация электротехнологических процессов Краткая характеристика каждой группы.

3. Функциональная схема электротехнологического процесса 4. Какую задачу решает преобразователь электрической энергии в ЭТУ 5. На какие группы по назначению делятся индукционные установки 6. На какие группы по частоте делятся индукционные установки 7. Сущность индукционного нагрева 8. Что такое поверхностный эффект 9. Напишите уравнения Максвелла в дифференциальной форме.

10. Что такое глубина проникновения тока в проводник 11. От чего зависит глубина проникновения тока в проводник 12. Что такое индуктор Из каких конструктивных элементов он состоит 13. Перечислите составляющие полного магнитного потока индуктора.

14. Назовите преимущества и недостатки индукционных нагревательных установок.

15. Какой нагрев называют поверхностным 16. Какой нагрев называют глубинным 17. Что такое время нагрева 18. Что такое электрический, термический и полный КПД индуктора 19. Перечислите стадии нагрева стальной заготовки при индукционном нагреве.

20. Что такое точка «магнитных превращений» 21. Что такое индукционный нагрев при «постоянной температуре поверхности» и «обычный нагрев» 22. Что такое периодический и методический способы индукционного нагрева Как в этих способах меняется режим работы индуктора с изменением физических свойств заготовки 23. До какой температуры нагреваются стальные заготовки перед ковкой и штамповкой 24. Как зависит электрический и термический КПД индуктора от частоты При каком отношении диаметра нагреваемой заготовки к «горячей» глубине проникновения тока КПД обычного индукционного нагрева будет достаточно высоким 25. Перечислите стадии индукционного нагрева стальных заготовок. Как при этом изменяется удельное электрическое сопротивление и магнитная проницаемость 26. Нарисуйте схемы замещения индуктора конечной длины.





27. Короткий индуктор может быть уподоблен трансформатору. Каковы особенности такого трансформатора 28. Как осуществляется охлаждение индуктора при больших токах PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 29. Нарисуйте зависимость мощности, передаваемой в стальную заготовку при сквозном нагреве, от времени (индуктор периодического действия). На какие этапы (режимы) разбивают весь цикл нагрева С какого этапа начинают электрический расчет индуктора 30. Какие автономные инверторы применяются в электротехнологических установках повышенной частоты 31. Что такое преобразователи частоты с явно выраженным и скрытым звеном постоянного тока 32. Нарисуйте принципиальную схему мостового однофазного параллельного инвертора тока. Представьте нагрузку в виде параллельной схемы замещения.

33. Что такое резонансные инверторы Чем они отличаются от инверторов тока 34. Нарисуйте принципиальную схему силовой цепи тиристорного преобразователя частоты.

35. Нарисуйте ВАХ сильноточного тлеющего газового разряда.

36. В чем выражается нестабильность сильноточного газового разряда, применяемого в камере озотирования 37. Перечислите основные требования, предъявляемые к источникам питания электротехнологических установок на основе газового разряда.

38. Напишите формулу, выражающую условие устойчивой работы источника питания на газоразрядную нагрузку.

39. Нарисуйте ВАХ газового разряда и внешние характеристики источников тока и напряжения. При каком условии сохраняется устойчивый режим работы при питании нагрузки от источника напряжения (см. вопрос №38).

40. Какие источники питания (тока или напряжения) имеют предельное, отрицательное динамическое сопротивление 41. Нарисуйте принципиальную схему источника питания с токоограничивающим, активным элементом. Нарисуйте внешнюю характеристику такого источника и ВАХ его нагрузки (газового разряда).

42. Перечислите способы стабилизации тока в источниках питания газоразрядной нагрузки.

43. Нарисуйте принципиальную схему преобразователя с дозированной передачей энергии в нагрузку. Объясните ее работу. Почему данная схема обеспечивает устойчивый режим работы системы “источник питания - нагрузка” 44. Нарисуйте принципиальную схему однотактного преобразователя с перезарядом дозирующего конденсатора током нагрузки. Объясните работу этой схемы.

45. Нарисуйте принципиальную схему двухтактного преобразователя с перезарядом дозирующих конденсаторов током нагрузки. Объясните работу этой схемы.

46. Нарисуйте принципиальную схему двухтактного преобразователя на двух тиристорах и двух диодах с перезарядом дозирующего конденсатора током нагрузки. Объясните работу этой схемы.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 47. Нарисуйте принципиальную схему преобразователя с разделенной емкостью на входе с перезарядом дозирующего конденсатора током нагрузки. Объясните работу этой схемы.

48. Напишите формулу, выражающую закон Больцмана.

49. Что такое энергетический спектр системы частиц 50. При каких условиях частицы поглощают и излучают электромагнитные волны 51. Как излучают свет традиционные источники света 52. Как происходит процесс индуцированного излучения 53. При каком условии индуцированное излучение преобладает над поглощением квантов в системе частиц 54. Объясните принцип работы зеркального резонатора, предложенного академиком Прохоровым.

55. Объясните принцип работы лазера с рубиновым стержнем.

56. Перечислите особенности лазерного излучения (в отличие от теплового излучения).

57. Что такое инверсная заселенность активных частиц Перечислите способы создания инверсной заселенности.

58. Что такое оптическая накачка рабочего тела лазера 59. Опишите газоразрядный способ возбуждения активных частиц рабочего тела лазера.

60. Опишите газодинамический способ создания инверсной заселенности среды.

61. Как осуществляются усилительный и генераторный режимы работы лазеров 62. Почему мощность лазеров достигает 1012 Вт Что это за мощность 63. Начертите функциональную схему твердотельного лазера.

64. Привидите пример принципиальной электрической схемы питания лазера.

65. Как можно сосредоточить лазерное излучение в очень коротком интервале времени (два способа) 66. Начертите структурную схему лазерной технологической установки.

67. Какие технологические процессы можно осуществить с помощью лазера 68. Что такое тиристорные трансформаторы: из каких узлов они состоят, для чего предназначены, каким способом осуществляется регулирования тока 69. Какие два признака положены в основу классификации тиристорных трансформаторов Приведите эти две системы классификации.

70. Начертите временные диаграммы напряжения и токов тиристорного трансформатора с импульсной стабилизацией горения электрической дуги.

71. Начертите временные диаграммы напряжения и токов тиристорного трансформатора с цепью подпитки.

72. Начертите упрощенную принципиальную схему тиристорного трансформатора с цепью подпитки и тиристорами в цепи вторичной обмотки.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 73. Начертите принципиальную схему тиристорного трансформатора с повышенным напряжением холостого хода (с дополнительной обмоткой силового трансформатора) и цепью подпитки.

74. Начертите принципиальную схему тиристорного трансформатора, дополнительная обмотка и дроссель подпитки которого включены параллельно нагрузке.

Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 ||










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.