Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 264 Для изучения влияния емкости С кон- денсаторов на параметры ЭМ-печи их объеди- няли в батарею (КБ) и подключали параллель- но ЭК (в сериях 1-3). Ее электрическую ем- кость повышали увеличением числа конденса- торов. Измеряли токи: общий I общ , в ЭК I эк и в КБ I кб . При С =0 I общ = I эк . . В серии 2 расплавили за 45 мин слиток силумина АЛ9 при 220 В, С=1390 мкФ, естественном охла- ждении ЭК и плотности тока в ней 2,85 А/мм 2 . В серии 3 расплавили слиток латуни ЛЦ40С за 35 мин при 380 В и С=1390мкФ. Использовали комбинированный тигель, в кожухе которого был размещен медный тигель, выполняющий функции дополнительного нагревателя. Для предотвращения перегрева ЭК печь установи- ли в пластмассовую ёмкость с отработанным трансформаторным маслом, скрывающим 2/3 ЭК (рис. 1). Температуру измеряли приборами ТРМ-1 (латунь), «Диск–250» (медный тигель и си- лумин) с термопарами ХА в чехлах, а ртутными термометрами – верх ЭК, магнитопровод, кожух и масло. В серии 1 по результатам измерений вычислили и другие параметры: магнитодвижу- щую силу (МДС) ЭК I эк w , плотность тока j , полную S , активную Р и индуктивную Q L мощно- сти, полное z , активное R a (проверочно) и индуктивное x L сопротивления, коэффициент мощ- ности cos φ , индуктивность L эм ЭМ-печи, активный I а и индуктивный I L токи, активное U а и индуктивное U L напряжения по известным формулам [4]: S=U эк I эк ; j=I эк / S пр ; z=U эк / I эк ; R а =ρL пр /S пр ; ; cos φ=R a /z ; sin φ=x L /z; Р=S cos φ ; Q L =S sin φ ; L эм =x L /2πf ; I а = cos φ ; I L = sin φ ; U а = U эк cos φ ; U L = U эк sin φ . Результаты и обсуждение Анализ результатов серии 1 показал. 1. При уменьшении числа витков w с 390 до 90 (в 4,33 раза) все анализируемые пара- метры изменяются. При этом одни параметры ( I эк , I а , I L , j, I эк w, Н эк , F пл , F пр , S, Р, Q L , cos φ ) увеличивают свое значение, а другие (z, R a , x L , sin φ , L эм ) – уменьшают. Степень увеличения и уменьшения всех электрических параметров неодинакова для разных параметров. Так, cos φ увеличивается в 3,35 раза, I эк w , Н эк – ~ в 4,3 раза, I эк , I L , j, S , Q L , – ~ в 18-19 раз. Больше всего (~ в 63 раза) увеличиваются активные ток I а и мощность Р . Это происходит, по-видимому, из-за уменьшения сопротивлений: активного R a в 5,55 раза, полного z и индуктивного x L – ~ в 19 раз, а индуктивности L эм – ~ в 19 раз. 2. Величина одних параметров ( I эк , I а , I L , j, I эк w, Н эк , F пл , F пр , S, Р , Q L ,) зависит от зна- чения напряжения, а других ( z, R a , x L , cos φ , sin φ , L эм ) – не зависит. Это предполагает наличие оптимального сочетания значений этих параметров для каждого размера печи. 3. При увеличении напряжения с 220 до 380 В (в 1,73 раза) значения активной Р , пол- ной S и индуктивной Q L мощностей повышаются в 2,71-3,28 раза (при разных w ). Рис. 1. ЭМ-печь в ванне с маслом