дку буде зручніше користуватися двома коефіцієнтами - для обліку втрат у трансформаторі і в елементах вторинної ланцюга.
К. п. д. силового трансформатора електроконтактних установок враховує втрати енергії в обмотках і в трансформаторному залозі, а також у металевих кріпильних деталях.
Оскільки струми і електричне опір в обмотках, а також індукція в трансформаторному залозі і вага його відомі, то визначення втрат у них не представляє особливих труднощів.
Загальне вираз для к. п. д. трансформатора буде мати наступний вигляд:
(19)
де I 1 - струм в первинній обмотці трансформатора;
r т - активне опір обмоток, проведене до "первинної обмотці;
? Р - втрати в трансформаторному залозі муздрамтеатру;
Р н - номінальна потужність трансформатора в кет.
З формули видно, що для зменшення втрат в трансформаторі необхідно прагнути до зменшення опору в обмотках і до зменшення струму (якщо це можливо за умовами збереження необхідної продуктивності).
Електричний к. п. д. О® е вторинної ланцюга враховує втрати енергії в токоподводящіх шинах, контактних колодках, контактах та інших елементах вторинної ланцюга нагрівальної установки.
Вираз для електричного к. п. д. у самій загальній формі має наступний вигляд:
(20)
В В В В
де r М.Д - електричний опір міді елементів вторинної силового ланцюга;
r 2 - омічний опір нагрівається деталі.
Так як опір деталі залежить від температури, то і електричний к.к.д. залежить також від останньої. Зважаючи того, що на одній і тій же електроконтактной установці нагрівається зазвичай кілька різних типорозмірів заготовок, опір яких залежить від геометричних параметрів нагріваються зон заготовок, то доцільно висловити опір r 2 через геометричні параметри і питомі опору матеріалу цих зон, тоді формула для електричного к. п. д. буде
(21)
де s 2 - поперечний переріз нагрівається деталі;
П‚ 2 - питомий електричний опір матеріалу детали;
l 2 - довжина нагрівається зони.
З формул (20) і (21) випливає, що для отримання найбільшого к. п. д. необхідно: а) зменшити в розумних межах опір елементів вторинної ланцюга; б) максимально збільшити відношення довжини нагрівається зони до перетину.
При обліку явища скін-ефекту товщина шин, подконтактних колодок та інших елементів повинна бути не більше 30 - 35 мм, а ширина їх по конструктивних міркувань не більше 150 мм.
Якщо мінімальна довжина шини буде не менше 500 мм, то оптимальне опір токоподводящіх шин має бути рівним близько (0,5-0,6) • 10 - +5 ом. При обліку контактних опорів контактів, опору колодок та інших елементів вторинної ланцюга фактичний опір її, як показують експерименти, одно (0,15 - +0,20) • 10 -4 ом.
На малюнку 4.2 крива 3 являє собою залежність О® е від відносини l 2 /s 2 при середньому значенні питомого опору більшості сталевих деталей П‚ 2 = 0,6-10 - 6 ом-м, при температурі 20-1100 В° С і зазначених вище значеннях опору вторинної ланцюга. З розгляду кривої слід, що електричний к.к.д. починає швидко падати при l 2 /s 2 менш 1,0-1,5. При великих значеннях l 2 /s 2 к.к.д. досягає максимальної величини і потім змінюється дуже мало. Ця обставина, що характеризує установки електроконтактного нагріву, необхідно мати на увазі при їх проектуванні та експлуатації, особливо в тих випадках, коли l 2 /s 2 <1, наприклад у електровисадочних установках.
Тепловий к.к.д. враховує теплові втрати внаслідок теплових процесів теплообміну, втрат на струми Фуко і гістерезис в сталевих деталях каркаса і затискних голівках нагрівальної установки, що перебувають у магнітних полях провідників зі струмом.
Тепловий к.к.д. в загальному вигляді може бути знайдений з формул, що визначають перераховані три види теплових втрат, і виходячи із значення теоретичного мінімуму енергії, потрібної для нагрівання даної деталі до відповідної температури.
В
Малюнок 4.2 - Залежність к.к.д. електроконтактной установки П‚ 2 від відношення довжини до перетину нагрівається деталі
1 - О® t для l 2 = 1000 мм; 2 - О® t для l 2 = 100 мм, 3 - О® е для П‚ 2 = 0, 6, 4 - О® t = 0,94 О® t О® е для l 2 = 100 мм; 5 - О® t експлуатаційний коефіцієнт
Якщо припусти...
