Подготовка к работе

1. Ознакомиться с работой частотного преобразователя, проконсультировавшись с лаборантом или преподавателем.

2. Удостовериться в отсутствии электрического напряжения на лабораторной установке.

3. Подготовить испытательную установку к выполнению эксперимента, путем включения в сеть частотного преобразователя и самой исследуемой модели.

Порядок выполнения работы

1. Вывести на экран монитора программную панель системы измерительных приборов «LabVIEW SignalExpress». Для этого запустить файл «Трехфазные системы».

2. Подготовить частотный преобразователь, задав кривую зависимости напряжения от частоты. Для этого нужно на дисплее источника выбрать пункт «Редактирование констант».

3. В качестве констант задать следующие значения: E1-09 = 50 Гц, E1-10 = 380 В, E1-07 = 50 Гц, E1-08 = 380 В, E1-06 = 50 Гц, E1-13 = 380 В, E1-11 = 50 Гц, E1-12 = 380 В, E1-04 = 50 Гц, E1-05 = 380 В.

4. Подать напряжение на индуктор, перейдя на пункт «Работа» и нажав «Пуск».

5. Измерить значения токов, при изменении опорной частоты. Вычислить величину

,

где – напряжение, – ток.

Рассчитать средние значения средние значения тока и сопротивления .

,

.

Записать в табл. 5.1 полученные значения.

Таблица 5.1

Параметр
Ед. измерения	Гц	В	А	А	А	А	Ом	Ом	Ом	Ом
1	50	380

6. Дать качественное определение характеристике движения жидкого металла. Сделать снимки процесса.

Контрольные вопросы

1. Какое достоинство имеет МГДП с поперечным магнитным потоком перед МГДП с продольным магнитным потоком?

2. Показать направления магнитной индукции и вихревых токов в МГДП с поперечным магнитным потоком: (а) – индуктор установлен под подиной ванны; (б) – индуктор установлен с боковой стороны ванны.

3. В каких плоскостях распределяются магнитный поток и вихревые токи при установке МГДП под подиной?

4. Чему должна быть равна величина глубины проникновения для максимальной эффективности МГДП?

Лабораторная работа 6 распределенный мгд-перемешиватель с продольным магнитным потоком, установленный под ванной

Цель работы: Исследовать влияние МГД-перемешивателя с продольным магнитным потоком, расположенным под ванной на скорость процесса переплавки твердого слитка.

Оборудование и приборы

1. Частотный преобразователь "Веспер".

2. Физическая модель распределенного МГД-перемешивателя с продольным магнитным потоком, установленного под ванной.

3. Температурный датчик.

4. Система измерений электро-физических величин «LabVIEW SignalExpress».

Краткие теоретические сведения

Как известно, у электрических машин с продольным магнитным потоком магнитный поток, идущий от одного полюса к другому, замыкается в направлении, в котором распространяется бегущая волна магнитного поля (плоскость XY), а вихревые токи замыкаются в перпендикулярной плоскости XZ.

На рисунке 6.1 схематично представлены магнитные потоки и вихревые токи в расплаве металла, возникающие при работе МГД – перемешивателя с продольным магнитным потоком установленного под подиной печи ванны.

Рисунок 6.1 – Продольное бегущее магнитное поле

Недостатками машин с продольным магнитным потоком являются: худшие условия охлаждения обмоток; невозможность быстрой замены отдельных элементов индуктора, поврежденных или вышедших из строя в ходе эксплуатации; в месте установки индуктора необходимо убрать ребра жесткости металлоконструкции ванны.

Однако МГДП с продольным магнитным потоком осуществляет более эффективное перемешивание по сравнению с МГДП с поперечным магнитным потоком.

Бегущее магнитное поле позволяет создавать в жидком металле две компоненты силы: нормальную относительно плоскости зубцов индуктора и тангенциальную, направленную вдоль движения магнитного поля. Тем самым достигается возможность создания циркуляции жидкого металла в печи-миксере, позволяющей выравнивать температуру и химических состав, а также увеличивать коэффициент теплоотдачи на границе раздела твердой и жидкой фазы металла, находящегося в ванне печи миксера.

Устройство и принцип работы модели. Лабораторная установка (рис. 6.2) состоит из: печи 1 с электронагревателями 4, температурным датчиком 7. И индуктора, который включает в себя обмотку 5 и магнитопровод 6. Разгузка-разгрузка металла 3 осуществляется с помощью дверцы 2.

а)	б)
Рисунок 6.2 – Физическая модель печи с МГД - перемешивателем с продольным магнитным потоком, установленным под подиной. А – вид сбоку, б – вид сверху.

Во время включения электронагревателей 4 температура металла 3 в печи 1 начинает подыматься. При этом верхний слой металла 3 начинает перегреваться. Для выравнивания градиента температур всего объема жидкого металла необходимо его перемешивать. Перемешивание осуществляется с помощью индуктора МГДП с продольным магнитным потоком.

При подаче напряжения на обмотки 5 МГД-перемешивателя в них возникает электрический ток, который создает магнитный поток, пронизывающий жидкий металл 3. В результате индуцируюся вихревые токи, взаимодействие которых с магнитной индукцией приводит к возникновению сил Лоренца, которые приводят жидкий металл в движение.

Движущийся жидкий металл начинает «подмывать» твердую загрузку, тем самым ускоряя технологический процесс плавки металла.

Применение. Комплексы МГД-перемешивателей с продольным магнитным потоком могут использоваться на металлургических заводах с целью увеличения производительности процесса переплавки металла и сокращения затрат газа или электроэнергии.