267 / 460
Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2
Технологическое оборудование,
оснастка и инструменты
____________________________________________________________________
267
многослойной
ЭК
, опреде-
лена необходимость уменьшения
числа витков (до 60) и плотности
j
и
увеличения площади
S
пр
(до 30,5
мм
2
).
Установлено также, что с уве-
личением емкости
С
уменьшают свое
значение
I
общ
и
I
эк
, но увеличивает
I
кб
.
При достижении примерного равен-
ства
I
эк
и
I
кб
определялась необходи-
мая емкость
С
. Так, при подаче на
ЭК с 60 витками через автотранс-
форматор 250 В и емкости
С
=1390
мкФ установились токи:
I
эк
=
I
кб
=87 А
и
I
общ
=12 А и плотность 2,85 А/мм
2
(серия 2). Применение КБ позволяет
снизить в этом случае мощность, по-
требляемую печью из сети, с 21,75 до
3 кВА (в 7 раз). При этих параметрах
в серии 2 расплавили за 45 мин сли-
ток силумина АЛ9
.
Графики нагрева
силумина, наружной поверхности
кожуха тигля, ЭК и магнитопровода
приведены на рис. 5. Их аппрокси-
мировали уравнениями (при R
2
=0,91-
0,99) как
,
,
,
Эти данные показывают высокую скорость в начале нагрева силумина 30 °С/мин и ее
снижение до 3 °С/мин в конце. Элементы печи нагреваются по линейной зависимости с раз-
ной скоростью и неодинаково: тигель до 110 °С, магнитопровод от него до 88 °С, а ЭК до 58
°С.
Результаты серии 3 по расплавлению слитка латуни ЛЦ40С представлены графиками
на рис. 6 и уравнениями аппроксимации (R
2
=0,93-0,99)
,
,
,
,
.
После минутного включения печи было минутное ее отключение. Этим объясняется
температура 47 °С в уравнениях для слитка и тигля.
В начале нагрева токи имели значения
I
эк
=154 А (при плотности тока 5 А/мм
2
),
I
кб
=149
А и
I
общ
=46 А, а в конце 147, 139 и 34 А, соответственно. При этом мощность, циркулирую-
щая между ЭК и КБ, равна 58,52 кВА, а потребляемая из сети – только 17,48 кВА. Это объ-
яснили недостаточной емкостью С батареи и повышением активного сопротивления ЭК и
индуктивности ЭМ-печи при нагреве. Эти данные также показывают высокую скорость до
20-й минуты нагрева меди (≈40 °С/мин) и латуни (>30 °С/мин) и ее снижение до ~3 °С/мин в
Рис. 5.
Зависимости температур
T
силумина, тигля, ЭК
и магнитопровода от времени
t