264 / 460
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