ти, що в нагреваемую деталь передаються теоретично потрібне кількість енергії і теплові втрати, то для теплового к.к.д. циліндричної деталі можна написати наступну наближену формулу:
(22)
де П„ - час нагрівання в сек;
d 2 і l 2 -діаметр і довжина нагрівається зони деталі в см. Ця формула відповідає таким умовам:
1. Питома інтенсивність випромінювання з нагрітою деталі дорівнює 12 вт/см 2 в продовження всього періоду нагріву, тобто втрати цього виду взяті з явним перевищенням з тим, щоб ними заповнити втрати, непідвладні безпосередньому обліку.
2. Осьова довжина затискного струмопідвідного контакту дорівнює діаметру нагрівається деталі, а ширина майданчика контактування l К - 0,5 см по всій довжині контакту.
3. Для підведення струму, а отже, і для відводу тепла використовується чотири контакту.
4. Втрати конвекції визначаються за формулою (12).
В
Малюнок 4.3 - Графік
Якщо швидкість нагріву визначається з формули (5), то тепловий к.к.д. можна виразити або через параметри деталі, або через довжину деталі й час нагрівання:
(23)
На малюнку 4.2 та 4.3 наведені криві залежності теплового к.к.д.
О® t від відносини/ 2 /s 2 , діаметра d 2 і часу нагрівання П„ для двох значень довжин нагріваються зон деталі (/ 2 = 100 і 1000 мм).
Більше значення теплового к. п. д. для заготовок великої довжини пояснюється відносно меншими втратами теплопровідності через токоподводящіе контакти, припадає на одиницю довжини деталі; при цьому енергія, що вводиться в деталь, пропорційна її довжині. Тому хоча втрати конвекції і випромінювання і пропорційні довжині деталі, вони в даному випадку не позначаються на величині к. п. д.
Загальний к. п. д. У зв'язку з тим, що всі три коефіцієнта формули (21) визначені, загальний к. п. д. електроконтактного пристрої може бути виражений кривої 4 (на малюнку 4.2) залежно від відношення довжини заготовки до перетину при середньому значенні к. п. д. силового трансформатора О® тр = 0,94. p> Для зіставлення розрахунково-теоретичної кривої загального к. п. д. з експериментальною на тій же фігурі наведена крива 5, виражає значення загального к. п. д. однією з однопозиційних електроконтактних установок.
З розгляду кривих видно, що дійсний к. п. д. нагрівальної установки у функції відносини l 2 /s 2 в основному відповідає розрахунково-теоретичного, відрізняючись від нього тільки при малих значеннях l 2 /s 2 (від 2,2 до 1,2).
При теоретичних розрахунках електротехнічних характеристик нагрівальних установок доцільніше користуватися розрахунково-теоретичної кривої 4 загального к. п. д., а не експериментальної 5, справедливою для певної конкретної установки. Експериментальні дані можна було б узагальнити для будь-якого випадку електроконтактного нагріву, якби вони відповідали умові зміни напруги на заготівлі відповідно до потрібної потужністю, що обчислюється з теоретичної формулою.
Але так як насправді таке зміна напруги здійснити дуже важко, то й отримати узагальнену залежність загального к. п. д. від ставлення l 2 /s 2 майже неможливо, тому найбільш прийнятною є розрахунково-теоретична залежність.
Коефіцієнт потужності
Для всякої електронагрівальної установки коефіцієнт потужності, (після коефіцієнта корисної дії) є найбільш важливим техніко-економічним показником.
У зв'язку з тим, що електроконтактні установки в більшості своїй мають велику потужність і переважно активну навантаження при порівняно високому коефіцієнті потужності, застосування компенсуючих конденсаторів для збільшення коефіцієнта потужності, як правило, нераціонально. Проте підвищення його дуже бажано, тому при розробці електроконтактних установок необхідно використовувати всі наявні в розпорядженні проектанта і конструктора кошти, щоб одержати оптимальний для даних конкретних умов коефіцієнт потужності.
Коефіцієнт потужності електроконтактних установок залежить від типу і конструкції обмоток трансформатора, їх взаємного розміщення, від конструкції магнітопровода, а також від індуктивного і активного опору вторинної ланцюга установки і геометричних параметрів нагрівається деталі.
Теоретично врахувати перераховані фактори надзвичайно складно і можна тільки дуже приблизно. Тому доцільніше коефіцієнт потужності виразити за допомогою експериментальних і експлуатаційних даних. Зміна коефіцієнта потужності в процесі Малюнок 4.4 - Графік нагріву аналогічно зміні опору деталі, напруги на ній і т. Д.
В
На малюнку 4.4 наведені криві зміни коефіцієнта потужності первинної ланцюга однопозиційна нагрівальної установки в процесі нагрівання деталей різних типорозмірів.
...
