Разработка индуктора для процесса изотермического отжига

СМОЛЬНЯКОВ В.И., ДОБРОНРАВОВ И.О., СамГТУ, г. Самара

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ДАНИЛУШКИН В.А.

В работе рассматривается вопрос создания индукционного нагревателя для процесса изотермического отжига.

Исходными данными в работе являются: марка стали, температура нагрева, производительность, диаметр и высота заготовки, удельная поверхностная мощность. Так как процесс изотермического отжига осуществляется при температурах, близких к температуре магнитных превращений, для рассматриваемых параметров заготовок целесообразно рассмотреть возможность нагрева на промышленной и повышенной частотах. В работе произведен расчет и выполнен сравнительный экономический анализ двух вариантов установок методического нагрева: на частоте 50 Гц и на частоте 2 400 Гц. Рассмотрены схемные реализации силовых цепей и систем управления индукционных установок на промышленной и на повышенной частотах. Контроль температуры заготовки осуществляется с помощью бесконтактных датчиков температуры в двух точках – в центре и на поверхности заготовки на выходе из нагревателя. Стабилизация температурного режима в процессе выдержки осуществляется по температуре поверхности, а время изотермической выдержки определяется по температуре центра заготовки.

Сравнительный анализ двух рассмотренных вариантов показал, что при нагреве на повышенной частоте электрический коэффициент полезного действия индукционной установки и ее массогабаритные характеристики имеют более высокие показатели, чем у индуктора промышленной частоты, однако индукционная установка, рассчитанная для работы на частоте 50 Гц, имеет более высокий коэффициент мощности (в 2,5 раза). Следует отметить, что практическая реализация индуктора промышленной частоты усложняется из-за необходимости выполнять катушку индуктора двухслойной и на пониженное напряжение. Поэтому силовая часть индукционной установки промышленной частоты включает в себя понижающий трансформатор. Однако и в этом случае стоимость силовой части электрооборудования установки на повышенной частоте оказывается значительно выше за счет необходимости применения преобразователя частоты. В связи с этим для рассматриваемого диапазона типоразмеров и конкретного технологического процесса при мелко-серийном производстве экономически выгодным оказывается применение индуктора на частоте 50 Гц.

УДК 621.315.2 : 658.562

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь и его применение для диагностики кабелей

ТУРУНОВ А.П., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент МАКСИМОВ В.В.

Измерения тангенса диэлектрических потерь чаще всего проводят в диапазоне частот 0,01–0,1 Гц. Это так называемая диэлектрическая спектроскопия.

Диагностика с использованием измерения тангенса угла потерь предоставляет информацию относительно характеристик старения кабелей как с СПЭ, так и с бумажной пропитанной изоляцией. Можно различать новые, слегка и сильно поврежденные кабели.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь позволяет выявить наиболее проблемные кабели, требующие повышенного внимания, а также разработать оптимальную стратегию модернизации кабельного хозяйства сетевых предприятий.

Нахождение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) в кабелях позволяет локализовать повреждения или дефекты изоляции перед тем, как само повреждение уже случится и эту проблему придется устранять дорогими и занимающими много времени работами. Этот метод диагностики является гораздо лучшим и эффективным методом, чем, например, испытание кабелей повышенным напряжением. Если процесс проверки тангенса диэлектрических потерь кабельной изоляции осуществлять в установленные промежутки времени, то это может стать основой для прогнозирующей программы, по которой можно обслуживать кабели и кабельные линии.

Система измерения тангенса угла диэлектрических потерь представляет собой цифровые измерительные приборы. Область применения – диагностика состояния высоковольтной изоляции объектов электроэнергетики.

УДК 621.3.027