2.4 Електричні печі опору

Електричні печі опору за призначенням поділяють на

плавильні і термічні, за способом перетворення електричної енергії

26

Таким чином, за допомогою високочастотного генератора

1, випрямляча 2, концентратора 7 (акустичного перетворювача швидкості) електрична енергія коливань технологічного елемента перетворювача 8, який діятиме на оброблювану деталь 10. Через шланг 9 до місця обробки подається робоча рідина.

П р о м и с л о в і с ть п р о д у к у є с е р і й н і ма г ні т о с тр и к ці йні перетворювачі типу ПМ і ПМС з технічними параметрами ƒ =

20 кГц; Р = 1- 5 кВт; I_підм = 10-30 А.

Н е д ол і к а м и м аг ні т ос тр и к ці й н их п е ре т в ор ю в а ч і в є

наявність втрат на перемагнічування сердечника, споживання значного струму на підмагнічування, невисока економічність, Низький ККД.

Дія п'єзоелектричних перетворювачів основана на здатності деяких речовин змінювати свої геометричні розміри (товщина і об'єм) у електричному полі. П'єзоелектричний ефект зворотній, якщо пластина із п'єзо матеріалу зазнає деформації стиснення або розтягу, то на її гранях появляються електричні заряди. Якщо п'єзоелемент помістити в змінне електричне поле, то він буде деформуватись, збуджуючи в навколишньому середовищі вищі ультразвукові коливання. Значне поширення одержали п'єзоелементи на основі титану-барію, цирконата-титана свинцю. П'єзоматеріали набагато дешевші та зручніші. Виробам з них можна надавати будь-яку форму, вони мають вищий ККД, особливо для високих частот, і завдяки вищому повздовжньому п'єзомодулю забезпечують більшу зміну їх товщини в електричному полі.

Акустичні трансформатори швидкості (концентратори повздовжніх пружних коливань) служать для узгодження параметрів перетворювача з навантаженням, для кріплення коливної системи і введення ультразвукових коливань у робочу зону. Ці пристрої представляють собою стержні різного перерізу, кавітаційною та жаротривкістю, а також стійкістю в агресивних середовищах, на стирання і т.д.

У технологічних ультразвукових установках найширше застосовують акустичні трансформатори швидкості конічної, експоненціальної, катеноїдної, циліндричної і ступінчатої форми.

117

магнітострикцію мають нікель і пермендюр, які знайшли широке

застосування у виробництві магнітострикційних перетворювачів.

Пакет магнітострикційного перетворювача - це сердечник із тонких пластин, на якому розміщена обмотка для збудження в ньому змінного електромагнітного поля високої частоти.

На р ис . 4 . 1 5 по к а з а на с х е ма ма г ні то с т р ик ці й но г о перетворювача. Обмотка 5 сердечника перетворювача 4 живиться від генератора струму високої частоти 1. Під дією електромагнітів З і 6, які живляться від джерел постійного струму 2, виникає постійне магнітне поле. Воно створює в сердечнику перетворю­ вача стан початкової намагніченості - поляризацію. Внаслідок магнітострикції сердечник 4 у постійному магнітному полі змінює свою довжину до значення 11. За умови приєднання обмотки 5 до генератора 1, змінний струм високої частоти, що протікає в ній, створює магнітне поле такої ж частоти. В результаті в системі буде

проходити два магнітних потоки: постійний з індукцією В₀ і

змінний з індукцією В₃. У будь-який момент часу результуючий магнітний потік В _р рівний їх алгебраїчний сумі В _{р =} В ₀ + В ₃ . У випадку узгодженого напряму потоків, коли В _р ¹ 0, сердечник

мас довжину I 1 , коли ж потоки напрямлені напроти і

результуючий потік В _р » 0, довжина сердечника 12 I 2 ¹ I 1 .

Рисунок. 4.15 - Схема магнітострикційного перетворювача

116

в теплову - на печі побічного і прямого нагрівання, за характером

роботи і способом завантаження - на печі періодичної і неперервної дії (методичні).