Устройство для питания мощных электропечей переменного тока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик ц 1001507ее аелем езееретееей и етерытий.31 (0888) Ю. К. Волков, Я, В. Метелица, П. А, пруса В. А."бичери Г. М, Торбенк ву.;"Челябинский политехнический институт им Дендтскогокомсомола и Государственный научно-иссщровательскийи проектно-конструкторский институт эЪМой,":,промышленностим(7) Заяви 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ МОШНЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙПЕРЕМЕННОГО ТОКА элек гроте екгропитан ого нагрева,ей графигации других элекгро 5 цля питанияя от специальных многое резроткуорона се гь.1печного тся ус реакти эффицие ройсгваной мош а мо печной у Н достаток данного устройсозможносги перецачи пол трансформа гора.иболее близким по тсти к п рецлагае мому явл ва сосгоитой моше кой ехни суши, ройсчей ется усекгропево цл ереме тания мошнь го тока, соцержашее Изобретение относитсмии и предназначено цля.печей сопротивления прятаких, например, как пеи карборунцовых, а гакжпечей,Известно устройствоэлекгропечей, пигаюшихспечных трансформаторовамперных токопровоц -На низшей или высшей странсформатора включаюпоперечной компенсацииносги цля повышения коносги сов Ч всей электрновки 1 . ной трансформатор, к вывоцам которою поцсоединена короткая сегь, выполненная из шихтованных и оцнополярных шинопакетов цля токов прямого и обратного направления, и блок поперечной . компен сации реактивной мощности с узлом поц ключения его к короткой сети 2.Недостаток данного устройства заключается в невозможности передачи пол ной мошносги печного трансформатора в активное сопротивление печной установки. Бель изобретения - повышение произ воцительности элекгропечной установки путем увеличения перецаваемой активной мощности,Указанная цель цосгигаегся тем, что участок короткой сети, нахоцяшийся между печным трансформатором и узлом подключения блока компенсации, выпол нен в вице петли, образованной разнесенными однополярными шинопакетами цля токов прямого и обратного направ3 1001 ления инауктивное сопротивление которой равно инауктйвному сопротивлению печи и участка короткой сети между печью и узлом подключения блока компенсации. 3 Выполнив, согласно изобретению, учао ток короткойсеги находящийся между печным трансформатором и узлом пошцйо чения устройства компенсации, в видепрямоугольной, петли, образованной раз несенными опнополярными шинопакетами, несущими ток прямого и обратного направления, в зависимости от размеров этой петли получаем необхопимое значение 1 З,(инпуктивного сопротивления .Таким образом, между печным грансформагором и узлом подключения блока поперечной компенсации создается участок короткой сети с индуктивным сопро- щ тивлением, соизмеримым с инпукгивным сопротивлением, состоящим из индуктивных сопротивлений печи и учасгка короткой сети между печью и узлом подключения блока компенсации. 25На фиг. 1 изображена эквиваленгная схизма питания печи; на фиг. 2 - векторная диаграмма, токов и напряжений аля схемы фиг. 1, на фиг. 3 - пример выполнения конструкции участка короткой сети ЭО между печным трансформатором и узлом попключения блока компенсации.На фиг, 1 приведена эквивалентная схема преалагаемой сисгемы питания, гае А - индуктивное сопротивление х35 электропечного контура, состоящее из индуктивного сопротивления печного трансформатора и индуктивногосопротивления участка короткой сети, когорый находится межау печным трансформатором и46 узлом подключения компенсирующего устройства, Б - индуктивное сопротивление Х 2, состоящее иэ инауктивного сопротивления печи и индуктивного сопротивления участка короткой сети, который нахоаиг-43 ся межпу узлом подключения компенсирующего устройства и печью; В - емкость конденсаторной батареи х 1 - суммар-, ное активное сопротивление элекгропечного контура Й, состоящее иэ активных .сопротивлений короткой сеги и печи Зс - ток в цепи конденсаторной батареи; Ээ.- ток в цепи нагрузки; 3 - ток источйика питания.Инауктивное сопротивление А примерно равно индуктивному сопротивлению Б, фф т.е. х., х 2.Емкость конденсаторной батареи В таком, что коэффиниент мощности на вхо 807 4 де элекгропечного контура остается неизменным, например, Сов М = 1.Векторная анаграмма токов и напряжений для данного случая приведена на фиг. 2, где О,1 - падение напряжения на инауктивном сопротивлении А,02- падение напряжения на индуктивномсопротивлении Б,Поскольку векторы тока питания 3и напряжения пигания Оц совпадаютпо фазе, то вектор падения напряженияОх, всегда перпендикулярен векторуОт. Вектор Ох,всегда является гипотенузой прямоугольного треугольниканапряжений ОАВ, на которую опираются взаимно-перпендикулярные векторы-катеты Оти О,На этот же вектор гипотенузу Опопираютсяя взаимно перпендикулярные векгорыкатеты Ор и Ох 2 образуя прямоугольныйтреугол,ьник ОАС,При равенстве векторов Ох.и Ох 2 векторная анаграмма симметрична относительно вектора напряжения О, (ОА),треугольники ОАВ и ОАС равны, из чегоследует равенство векторов ОВ и ОС,т,е,Таким образом, мощность печного трансформагора полностью переаается в активное сопротивление й, т.е. активнаямощность элекгропечной установки повышаегся по сравнению с существующей системой питания и опреаеляегся как На фиг. 3 изображена конструкцияучастка короткой сети между трансформатором и узлом подключения устройствакомпенсации,Устройство для питания электропечей .,переменного тока состоит из печноготрансформатора 1, к выводам которогопоасоеаинена короткая сеть 2, выполнен-,ная иэ шихтованных 3 и однополярных4 шинопакетов, и блок 5 поперечнойкомпенсации реактивной мощности 5 сузлом 6 подключения его к короткой сети, При этом величина индуктивного сопрогтивления участка короткой сети межаупечным трансформатором 1 и узлом 6подключения блока компенсации обуславливаюшая величину индуктивного сопротивления А, изменяется в зависимости отрасстояния между однополярными шинопакетами 4 прямоугольной петли.5 формула изобретения Устройство цля питания мощных элек-тропечей переменного тока, соцержашеепечной трансформатор, к выводам которого поцсоецинена короткая сеть, выполненная из шихтованных и оцнополярныхшинопакетов цля токов прямого и обраьного направления, и блок поперечной компенсации реактивной мощности с узломподключения его к короткой сети, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с цельюповышения произвоцительности электропечной установки путем увеличения передаваемой активной мощности, участоккороткой сети, нахоцяшийся межцу печнымтрансформатором и узлом подключенияблока компенсации, выполнен в вице пеъли, образованной разнесенными однополярными шинопакегами цля токов прямогои обратного направления, индуктивное сопрогивлейие которой равно индуктивномусопротивлению печи и участка короткойсети межцу печью и узлом подключенияблока компенсации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Данцис Я, Б. и Жилов Г. М. Иокусственная компенсация реактивной мощности элекгропечей. Л. "Энергия", 1971,с. 26-28,2. Короткие сети и электрическиепараметры дуговых электропечей. Поцрец. Я. Б, Данциса М. фЭнергияф 1974.с. 286,1 наг иг,1 3 1001Прецлагаемое устройство цля питания,эквивалентная схема замещения которогосоответствует фиг. 1, рабогает слецуюшимобразом.Компенсация индуктивного сопротивления Б печи и участка короткой сети,нахоцяшегося межцу печью и узлом 6подключения блока компенсации, в цанномслучае осуществляется конценсаторнойбатареей параллельным способом. Компенсация же индуктивного сопротивленияучастка короткой сети между печнымтрансформагором 1 и узлом 6 подключения компенсации осуществляется послецовательным способом. Обеспечив на вхоцецепи значение сов Ч= 1, в послецовательном контуре, состоящем из инцукгив ного сопротивления А и активно-емкостного сопротивления, эквивалентного двумпараллельным ветвям В и Б, схемы, создаегся резонанс напряжений, при которомнапряжение на емкости В превышает напряжение питания 0,В результате увеличиваегся напряжение на активном сопротивлении, что приводит согласно выражения (1 ) к ростуактивной мошности Йд и производительности печи.В реальных печных установках необязательно точно цовоцить значение ЗОиндуктивного сопротивления Х 1 цо значения Х 2так как при этом потребуетсязначительная мощность устройсгва компенсации. Увеличение значения х в этомслучае определяется необхоцимым повыше кием активной мощности Р,.Таким образом, прецложение позволяет увеличигь активную мощность электропечи на 10% по сравнению с известнымиустройствами и получить экономический 507 4эффект от производства дополнительной продукции на 1000 г условного объема в размере 9000 руб. в гоц,Филиал ППП Патент Фи ИПИ э 1454/ 1001807 аж 843 Подписное Ужгород, ул. Проектная, 4