Карусельные электропечи

В карусельных э. п. транспортировку обрабатываемых изделий через печь осуществляют вращающимся подом, выполненным в виде диска или кольца. Отсутствие металлических узлов в рабочем пространстве печи позволяет использовать её до 1250º-1300ºС. В карусельных печах могут нагреваться детали с поштучной их загрузкой и выгрузкой под ковку или штамповку.. к недостаткам карусельных электропечей следует отнести трудность герметизации, а также сложность обеспечения равномерности температуры в рабочем пространстве печи из-за наличия щелей между вращающейся подиной и кожухом печи. Карусельные печи выполняют с гладкой и ковшовой подиной. Печи с гладкой подиной применяют для нагрева массивных изде5лий, с ковшовой подиной – для нагрева под закалку мелких изделий.

Рабочая поверхность подины выкладывается карборундовыми плитами. Вращающийся под опирается на ролики. Керамическая подина может быть выполнена в виде круга или кольца. Кольцевые щели между вращающимся подом и неподвижным кожухом печи герметизуют песочными или гидравлическими затворами. В печах с рабочей температурой до 1000ºС вращающийся под выполняют тарельчатым или кольцевым. В печах с тарельчатым подом футиро-

ванное основание неподвижно, вращается только металлический диск,

установленный на вертикальном валу. Ковшовый вращающийся под представляет собой карусель с прикреплёнными по окружности ковшами.

Свободной стороной ковши скользят по неподвижной направляющей, которая оканчивается против разгрузочного лотка, вследствие чего ковши опрокидываются и н6агретые изделия через поток высыпаются в закалочный бак. Нагреватели размещают по цилиндрической поверхности камеры и на своде, крупные печи имеют подовые нагреватели. При кольцевой подине нагреватели располагают и по поверхностям кольцевых щелей. Печь может быть укомплектована механизмом загрузки, состоящим из бункера и дозатора.

Вопрос № 30 Конверторы постоянного напряжения. Основные схемы и режимы их работы, краткая характеристика. Выбор коммутирующих полупроводниковых приборов.

Конвертором называют преобразователь постоянного напряжения одного значения напряжения в другое.

В настоящее время применяют два типа конверторов:

1) преобразователи постоянного напряжения с самовозбуждением;

2) импульсные преобразователи постоянного напряжения.

Преобразователи постоянного напряжения с самовозбуждением

используют в аппаратуре малой и средней мощностей. Структурная схема такого преобразователя, изображена на рис. 9.46. С помощью этой схемы можно представить себе работу конвертора с самовозбуждением. Преобразователь с самовозбуждением ПС превращает постоянное напряжение в переменное напряжение прямоугольной формы, которое с помощью трансформатора изменяется до требуемого значения. После выпрямления выпрямителем В оно подается на сглаживающий фильтр СФ, к выходу которого подключена нагрузка ZH. В этом конверторе работа всех блоков, кроме преобразователя с самовозбуждением, рассматривалась ранее. Поэтому далее остановимся только на принципе действия блока ПС.

Рис. 9.46. Структурная схема преобразователя постоянного напряжения с самовозбуждением

В конверторах с самовозбуждением в качестве ключей применяют транзисторы, включаемые по двухтактной схеме (рис. 9.47). Рассматриваемый преобразователь представляет собой релаксационный генератор импульсов прямоугольной формы с трансформаторной положительной обратной связью. Для обеспечения такой формы генерируемых колебаний материал сердечника трансформатора должен иметь петлю гистерезиса прямоугольной формы (рис. 9.48). Наибольшее применение в подобных устройствах находит включение транзисторов по схеме с общим эмиттером, так как именно такое включение обеспечивает большой коэффициент усиления по мощности.

Работу конвертора с самовозбуждением можно разбить условно на два этапа: действие положительной обратной связи и перемагничивание сердечника. При подаче на конвертор напряжения от источника э. д. с. Е, которое следует преобразовать, в транзисторах появляются токи.

Рис. 9.47. Схема преобразователя напряжения с самовозбуждением

Рис. 9.48. Прямоугольная петля гистерезиса сердечника трансформатора

Импульсные преобразователи постоянного напряжения (ИППН) регулируют выходное напряжение путем изменения параметров входных импульсов. Чаще всего применяют широтно-импульсный (ШИР) и частотно-импульсный (ЧИР) способы регулирования. Принцип действия ИППН основан на ключевом режиме транзистора или тиристора, которые периодически прерывают цепь л дачи напряжения U0 в нагрузку (рис. 9.49). При широтно-импульном способе выходное напряжение регулируют изменением, как отмечалось ранее, длительности выходных импульсов tи (рис. 9.50) при неизменном периоде их следования Т.

Рис. 9.50. временная диаграмма выходного напряжения импульсного преобразователя.

Преимуществом импульсных преобразователей напряжения по сравнению с конверторами с самовозбуждением является то, что в ИППН в качестве ключей применяют тиристоры, которые в настоящее время выпускаются на напряжения до нескольких киловольт и на токи до сотен ампер при прямом падении напряжения, равном нескольким вольт. Это позволяет создать конверторы большой мощности (свыше 100 кВт) с высоким. д., меньшими габаритами и массой. Конверторы получили экое применение в установках, в которых первичным источником электропитания являются контактная сеть, аккумуляторы, солнечные и атомные батареи, термоэлектрические генераторы.

Вопрос № 31. Автономный резонансный инвертор без диодов встречного тока. Схема. Временные диаграммы. Принцип действия. Достоинства и недостатки. Коммутация тиристоров. Компенсация реактивной мощности. Векторные диаграммы.

Резонансными называются автономные инверторы (АИР), у которых периодический характер электромагнитных процессов в нагрузке обусловлен колебательными свойствами RC-контура. При этом в схеме развивается колебательный процесс с частотой, кратной или близкой к частоте переключения управляемых приборов, при этом ток и напряжение нагрузки имеют почти синусоидальную форму.

АИР предназначены для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение повышенной частоты (от 500 – 1000 Гц до 5 – 10 кГц и выше). Одной из основных областей применения таких преобразователей является электротермия (индукционная плавка металла, индукционный нагрев и закалка изделий).

АИР обычно выполняют однофазными, преимущественно по мостовой схеме. Возможны три варианта построения LС–контура и нагрузки:

• последовательное включение нагрузки в последовательный LС–контур – последовательные резонансные инверторы;

• параллельное подключение нагрузки LС-контура к L или С;

•параллельное подключение нагрузки LС-контура к части С.

Эти три вида подключения нагрузки определяют три вида резонансных инверторов:

а) последовательный; б) параллельный; в) последовательно- параллельный.

Кроме того, различают резонансные инверторы с закрытым входом, у которых дополнительная индуктивность резонансного контура находится в цепи постоянного тока (на входе), и с открытым входом, у которых эта индуктивность находится на стороне переменного тока (в выходной цепи).

Классификация АИР по принципу энергообмена с источником питания:

• АИР с прямой передачей энергии от источника к нагрузке или резонансные диссипативные инверторы (РДИ);

• АИР с двусторонним обменом энергии, в которых, наряду с прямой передачей энергии, происходит возврат (рекуперация) энергии в источник питания, накопленной в реактивных элементах схемы (РРИ – резонансные рекуперативные инверторы).