Внимание! Это ознакомительный вариант работы с системой, войдите или зарегистрируйтесь.
Размещение рекламы | Пользовательское соглашение | Тарифы |





Институт повышения квалификации специалистов релейной защиты и автоматики

 
Онлайн Электрик > Электронная конференция «Электроэнергетика. Новые технологии»

Дата приоритета: 30.11.2012
Код ГРНТИ: 45.00.00
Сертификат участника: Скачать
Прислать статью

Трансформатор сварочный высокочастотный с магнитопроводом из аморфной стали

Сайгафарова Л.Х.
Уфимский государственный авиационный технический университет

В данном докладе рассматривается использование высокочастотного сварочного трансформатора с магнитопроводом из аморфной стали для индукционного нагрева. Используемая для магнитопровода аморфная сталь позволяет уменьшить высокочастотные потери.

     Высокочастотный трансформатор является важным элементом установки для индукционного нагрева, ? он обеспечивает согласование напряжения нагрузки – индуктора – с напряжением источника питания [1]. Принципиальным преимуществом индукционного нагрева является его высокая интенсивность. В индукционных печах удельный тепловой поток составляет (0,5...1,0)·103 кВт/м2 [2]. При этом распределение удельных тепловых потоков, направленных от поверхности к центру нагреваемой заготовки, практически однородно. Эти преимущества во многом определяют широкое распространение индукционного вида нагрева и перспективы для высокочастотной термообработки металлов и сплавов.
     Также внедрению индукционного нагрева, как передовой технологии, способствуют такие его преимущества, как возможность автоматизации технологического процесса, установки индукторов непосредственно в поточные группы, быстрота нагрева и высокие технико-экономические показатели. Вопрос о повышении КПД источников энергии высокой частоты имеет весьма большое значение в связи со всевозрастающей массовостью применения высокочастотных электротехнологических установок.
     Проведена работа по проектированию сварочного трансформатора по аналогии с существующими установками для индукционного нагрева металлов. Целью исследований является сокращение высокочастотных потерь в магнитопроводе за счет используемой аморфной стали. Проведен электромагнитный расчет преобразователя частоты для индукционной закалки металлов и непосредственно самого высокочастотного закалочного трансформатора с применением современной конструкции, материала и уточненной методики.
     Магнитопровод трансформатора – броневого типа, выполняется из ленты 35х0,025 ТЦ 14-123-116-93 (АМЗ), которая выполнена из сплава 5ВТМ.
     Это новая группа магнитных материалов с перспективным сочетанием высоких магнитных и механических свойств, что обусловлено особенностями их структуры. Они представляют собой неупорядоченные магнетики, в которых отсутствует периодичность в расположении атомов, то есть кристаллоподобное состояние существует лишь на расстояниях, соизмеримых с межатомными.
     Лента из аморфных и нанокристаллических сплавов изготавливается на уникальном высокоточном оборудовании из расплава методом формирования и литья плоской струи металлического расплава на кобальтовой или железной основе заданного химического состава на поверхность охлаждаемого диска.
     Основные преимущества ленты из аморфной стали:
  • малая толщина ленты 0,016...0,035 мм;
  • удельное электрическое сопротивление в 2 - 4 раза выше, чем у лучших кристаллических магнитомягких сплавов;
  • низкие потери мощности на перемагничивание при частотах выше 1 кГц, как в «стали», так и в меди.
Основные преимущества сердечников из аморфной стали:
  • высокая устойчивость и надежность в работе при вибрациях и изменениях температуры;
  • уменьшенные габариты;
  • малые помехи и нелинейные искажения;
  • регулярность формы петли гистерезиса;
  • стойкость к разовым ударам и влаги;
  • приемлемая стоимость.
     Особенностью индукционных установок является тесная взаимосвязь режимов работы индуктора, источника питания и системы управления. Оптимальный выбор схемы полупроводникового комплекса (мостовой последовательный инвертор со встречно-параллельными диодами и удвоением частоты), способного удовлетворить заданным технико-экономическим требованиям, был основан на сопоставлении главных показателей различных схем и видов автономных инверторов.
     Инвертор управляет режимом нагрева путем формирования оптимальных управляющих воздействий: изменения во времени частоты тока, напряжения, скважности импульсов. Имеет место и обратное воздействие нагрузки на инвертор. Основные достоинства выбранной схемы инвертора заключаются в постоянстве напряжения на тиристорах при изменении параметров нагрузки в широком диапазоне и значительном времени, предоставляемом тиристорам на восстановление их управляющих свойств.
     Достоинством рассматриваемого инвертора является так же относительно слабая зависимость углов запирания тиристоров и напряжения на них от сопротивления нагрузки. Кроме того, к преимуществам инвертора следует отнести удвоение выходной частоты.
     Благодаря перечисленным достоинствам этот инвертор получил промышленное применение.
     Рассмотренному инвертору присущи общие недостатки инверторов с диодами встречного тока: отсутствие обратного напряжения на тиристорах и возможность затягивания тока тиристора из-за влияния индуктивности в его анодной цепи при неудачном конструктивном решении группы тиристор-диод [3].
     Таким образом, разработана высокочастотная закалочная установка с высокими технико-экономическими показателями, которая может быть использована подвижными бригадами, использующих сварочное оборудование.

Литература


     1. Пейсахович В. А. Оборудование для высокочастотной сварки металлов. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1988.208с.
     2. Промышленное применение токов высокой частоты. Л.: Машиностроение, 1975.288 с.
     3. Беркович Е. И. Тиристорные преобразователи высокой частоты / Е. И. Беркович, Г. В. Ивенский, Ю. С. Иоффе. Л.: Энергия. Ленинградское отделение, 1973. 200с.


Библиографическая ссылка на статью:
Сайгафарова Л.Х. Трансформатор сварочный высокочастотный с магнитопроводом из аморфной стали // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2012.–URL: http://www.online-electric.ru/articles.php?id=57 (Дата обращения: 21.08.2017)

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик: Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А.Н. Алюнов. - Режим доступа: http://online-electric.ru.








Дистанционые курсы
Повышение квалификации по программе БС-6 "Безопасность строительства и качество устройства электрических сетей и линий связи" (удостоверение гос. образца)
www.online-electric.ru

Профессиональная переподготовка
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки по программе «Проектирование, монтаж и эксплуатация систем электроснабжения»
www.online-electric.ru

SaaS, Облачные вычисления, программа расчета, пример расчета, Электроснабжение загородного дома, промышленных предприятий, электроснабжение дома, коттеджа, квартиры, электроснабжение зданий, цеха, города, микрорайона. Проект электроснабжения, электрификация, электрофикация, система электроснабжения, схемы электроснабжения, учебник по электроснабжению, договор электроснабжения, расчет электроснабжения, надежность электроснабжения, категории электроснабжения, промышленное электроснабжение, электрификация сельского хозяйства, проектирование электроснабжения онлайн!
Побелитель Конкурса Электросайт года                  
© ОНЛАЙН ЭЛЕКТРИК: Онлайн расчеты электрических систем Online-electric.ru, 2008-2017
© А.Н. Алюнов, 2008-2017 Свидетельство №16066 от 23.08.2010 года