6. Ток индуктора определяется по (3.81)

7. Полная мощность индуктора определяется по (3.82)

Su =Uu Iu = 426209,9 В А = 426 ,210 кВ А.

8. Активная мощность индуктора определяется по (3.83)

Pu = Su cosϕu = 426209,9 0,7077 = 301628,74 Вт = 301,63 кВт.

Полученные значения тока и мощности превышают ранее рассчитанные значения тока и мощности (примеры 1,3). Принятый в примере 1 электропечной трансформатор не сможет обеспечить соответствующее питание индукционной канальной печи.

Одним из способов снижения тока является изменение сопротивления канала за счет увеличения его длины, например, за счет увеличения участков m2 (рис. 3.12).

Принимаем для расчета m2 = 0,15 м, тогда ld = 0,64795 + 2 0,15 = 0,94795 м.

Приведенное сопротивление канала

R2′ = R2 Nu2 = 28,497 10−2 Ом.

Активное сопротивление нагруженного индуктора

Ru = R1 + R2′ = (0,919 + 28,497 ) 10−2 = 29,416 10−2 Ом.

Полное сопротивление нагруженного индуктора

Z u = Ru + jXu = Ze jϕu .

95

Коэффициент мощности индуктора cos ϕu = 0,7756 .

Ток индуктора

Полная мощность индуктора

Su =Uu Iu = 380 1001,95 = 380741,44 В А = 380,74 кВ А.

Активная мощность индуктора

Pu = Su cosϕu = 380,74 0,7756 = 295,303 кВт.

Полученное значение активной мощности не превышает 300 кВт, поэтому число индукционных единиц n и число фаз m остается таким же, как и в примере 1 ( n = 1, m = 1 ).

Активная мощность индуктора ( Pu = 295,303 кВт) превышает значение активной мощности, рассчитанной в примере 1 ( Pu = 247 кВт) с учетом производительности печи.

Так как количество тепла, необходимое для расплавления и доведения до температуры разливки массы сплава Л63 G = 1,3 т остается неизменным, то длительность нагрева и подогрева жидкого металла τ1 уменьшится, т.е. возрас-

тет производительность печи.

Время нагрева и подогрева жидкого металла

96

Число плавок в сутки

Принимаем mn = 21 .

При увеличении Pu , jм , cos ϕu произойдет незначительное увеличение

расчетного значения поперечного сечения магнитопровода печного трансформатора (см. расчет по (3.27)).

Для того чтобы избежать значительного конструктивного изменения индуктора и магнитопровода, достаточно перейти с четырехступенчатого сечения стержня магнитопровода на пятиступенчатое с kф = 0,95 и уменьшить толщину

стенки изолирующей гильзы, в пределах допустимого, с δиз.ст.м = 6 мм на δиз.ст.м = 5 мм. В этом случае внутренний диаметр индуктора не изменится.

9. Мощность и емкость конденсаторной батареи, необходимые для повышения коэффициента мощности до величины cosϕ = 0,95 , определяются по (3.83)

Qc = P(tgϕ1 −tgϕ2 )= 295,303(0,8138 −0,3287 )= 143,251 квар.

tgϕ1 соответствует коэффициенту мощности печи cosϕ =0,7756 ; tgϕ2 соответствует заданному коэффициенту мощности cosϕ = 0,95 .

Выбираем по [23] конденсатор косинусный КС2-0,38-50-2У3 с номинальным напряжением U ном = 380 В, номинальной мощностью Qcном = 50 квар и

номинальной емкостью Cном = 1102 мкФ.

Для того чтобы обеспечить повышение коэффициента мощности до величины cosϕ = 0,95 , необходимо включить параллельно индуктору печи три кон-

Коэффициент мощности печи с учетом компенсации cosϕ =0,956 .

Реактивный ток индуктора печи до компенсации

I pn = In sin ϕu = 1001,95 0,631 = 632,44 А.

97

Реактивный ток печи после компенсации

I′pn = I pn − Ic = 632,44 −394,737 = 237,703 А.

Активная составляющая тока печи

Ian = In cos ϕ = 1001,95 0,7756 =777,11 А.

Потребляемый ток печи с учетом компенсации

I = (Ian )2 + (I′pn )2 = 777,112 + 237,7032 = 812,65 А.

Плотность тока в меди индуктора

Ток в канале печи

Ik = Iu N = 1001,95 43 = 43083,85 А.

Плотность тока в канале печи

jk = Ik = 43083,85 = 12,926 А/мм2. Sk 3333

10. Электрический коэффициент полезного действия печи определяется по выражению (3.84)

Суммарная мощность потерь в меди индуктора и в стали магнитопровода

ΣPu ,cm = ∆Pu + ∆Pc = 9225,86 +802,88 = 10028,76 Вт,

∆Pc взято из примера 4.

Мощность потерь в меди индуктора

∆Pu = R1Iu2 = 0,919 10−2 1001,952 = 9225,86 Вт.

98