2.1 Обоснование темы выбора дипломной работы.

     Каждому человеку знакомы слова «электричество», «электрический ток». Электрический ток используют повсюду: в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, в быту - для освещения помещений, приготовления пищи, для развлечения и многого другого. И так, в связи с широким применением электричества во всех отраслях народного хозяйства на любом предприятии необходимы электрики.

Основное содержание нашей работы связано с выполнением различных электромонтажных работ, в том числе монтажом, обслуживанием и ремонтом электрических цепей, электрических приборов, машин.

Электромонтажник должен хорошо разбираться в электрических схемах, владеть навыками по сборке электрических цепей, установке электротехнических изделий, зарядке электроарматуры.  В условиях рыночной экономики, при развитии форм частного предпринимательства, а также при нехватке рабочих мест профессия электрика является востребованной.

2.2 Техническая характеристика прибора

Предлагаемый к производству индукционный электронагреватель промышленного и бытового назначения снабжен оригинальным резонансным генератором мощности, который является здесь основным ее источником. Потребление электроэнергии из сети промышленного переменного тока (с частотой 50 или 60 Герц) сокращается при этом не менее чем в 1,5-2,0 раза по сравнению с типовыми конструкциями

индукционных электронагревателей. Срок службы предлагаемого нагревателя увеличен в 10-15 раз в сравнении с обычными ТЭНовыми нагревателями, отличаясь от них. в частности, полной безопасностью применения в бытовых и промышленных условиях.

Возможные области использования предлагаемого электронагревателя:

в качестве воздушных, водяных и масляных обогревателей для бытовых и производственных помещений, складов, теплиц, гаражей и т.п.;

в

электронагревательных приборах специального назначения, таких как электроплиты, электроутюги, фены и т. п.

Для прогрева промышленных конструкций непосредственно на рабочих площадках, цехах, стройках без разборки нагреваемых (обогреваемых) металлических конструкций, их отдельных узлов и деталей.

Существенным достоинством предлагаемого электронагревателя является его использование для нагрева воды с одновременным ее омагничиванием в заданных пределах.

Принципиальная конструкция предлагаемого индукционного электронагревателя включает в себя:

катушку индуктивности со специальными характеристиками, которую образуют на месте индуктивных обмоток стандартных индукционных электронагревателей. Это позволяет полностью вписаться в существующие технологические процессы без дорогостоящих переделок или переналадок оборудования.

Исходные материалы для изготовления катушки индуктивности предлагаемого нагревателя стандартные, но их расход при этом в расчете на единицу мощности нагревателя снижается на 20-25%;

Cердечник катушки индуктивности, сборный по типу трансформаторного, выбирается исходя из задаваемых размеров, формы и мощности нагревателя. Материалы для изготовления сердечника стандартные, но их расход, как и в случае с катушкой.

индуктивности, снижается на 20-25% против известных конструкций индукционных электронагревателей;

РХ - стандартный элемент, выпускается промышленностью. Мощность соответствует мощности катушки индуктивности. Частотные характеристики соответствуют частоте используемого для питания промышленного переменного тока;

нагреваемый элемент по форме и размерам выбирается исходя из его назначения. Материал - электротехнические стали, углеродистые стали, чугуны, ферриты.

Предлагаемый индукционный электронагреватель с резонансный генератором мощности разработан на уровне опытного образца мощностью 400 Ватт, что позволяет выдать исходные данные для разработки такого электронагревателя любой мощности.

Ниже приводятся результаты сравнительных испытаний опытных образцов индукционных электронагревателей, которые имеют для

объективного сравнения их показателей одинаковые нагреваемые элементы - чугунные плиты размером 325 х 130 х 23 мм и массой 7,1 кг.

Образец N 1 - стандартная конструкция, в которой на нагреваемый чугунный элемент намотана катушка индуктивности

Образец N 2 - предлагаемая конструкция, в которой нагреваемый чугунный элемент является частью резонансного генератора мощности.

Таблица Наименование показателей Образец N 1 Образец N 2 Напряжение источника питания

от сети переменного тока, В 220 220

Потребляемый от сети ток, ампер 2,2 1,8

Коэффициент мощности в сети, cos Ф 0,3 1,0

Время нагрева, мин 24,5 8,16

Разность температуры нагрева °С 37,0 44,5

Количество выделенного тепла на нагреваемом элементе, КДж 141,8 170,6

КПД 18,4 89,0

Таким образом, предлагаемая конструкция индукционного электронагревателя позволяет:

увеличить КПД от 18,4 до 89% и ускорить нагрев в 3 раза;

снизить затраты на изготовление (по цветным металлам) не менее чем на 20-25%;

поднять коэффициент мощности, соз Ф, с 0,3 до 1,0 и полностью разгрузить сеть от реактивных токов.

Устройство и принцип работы

Устройство и принцип работы аппаратов управления (в частности, конечных выключателей и кнопок) и характерно вообще для большинства электросхем металлорежущих станков.

Пуск двигателя ДГ производится нажатиехМ кнопки Пуск, при этом включается контактор Г и главными контактами присоединяет статор двигателя к сети, а блок-контактом шунтирует пусковую кнопку.

Одновременно пускаются двигатели насоса охлаждения (если включен пакетный выключатель 2ВП) и гидроагрегата.

Включение шпинделя производится поворотом вверх рукоятки управления фрикционом. При повороте этой рукоятки в среднее положение шпиндель станка отключается, одновременно нажимается путевой переключатель ПВ и включается пневматическое реле времени РВ. Если пауза в работе превышает 3—8 мин, то контакт реле РВ размыкается и контактор Г теряет питание. Главный двигатель отключается от сети и останавливается, что ограничивает его работу вхолостую с низким значением коэффициента мощности и уменьшает потери энергии. Если пауза мала, то реле РВ не успевает сработать и отключения двигателя шпинделя не произойдет.

Для управления быстрым перемещением суппорта служит рукоятка на фартуке станка. При повороте этой рукоятки она нажимает на переключатель ВБХ, его контакт замыкает цепь катушки контактора БХ, который включает двигатель ДБХ. Возврат рукоятки в среднее положение приводит к отключению двигателя ДБХ.

Станок имеет местное освещение. Питание лампы ЛМО производится напряжениехМ 36В от отдельной обмотки трансформатора Тр. В цепи лампы находятся предохранитель 4П и выключатель ВО. Иногда один из выводов низковольтной обмотки трансформатора Тр. присоединяют к газовой трубе, в которой проложен второй провод, питающий лампу. В качестве одного из проводов вторичной цепи местного освещения при напряжениях 12 и 36В обычно используют станину станка.

Схемой управления предусмотрены: защита двигателей ДГ, ДО и ДГП от длительных перегрузок — тепловыми реле РТГ, РТО и РТГП; от коротких замыканий — соответствующими плавкими предохранителями.

П

ри кратковременных перегрузках, возникающих на шпинделе, происходит проскальзывание фрикциона, и приводной двигатель отсоединяется от входного вала коробки скоростей станка. Для быстрой остановки станка служит установленный в передней бабке ленточный тормоз.

Основные узлы станка: станина 11, передняя (шпиндельная) бабка с коробкой скоростей и шпинделем 4, суппорт 5, задняя бабка 7, коробка передач 13, фартук 10 и шкаф с электрооборудованием 8.

Схема: «Индукционный электронагреватель с резонансным генератором

мощности».