Указания к решению задачи. Активное сопротивление расплавленного металла определяется по удельному

Мощность, выделяемая в металле и расходуемая на нагрев, определяется по току, индуцируемому в металле, и активному сопротивлению расплавленного металла.

Активное сопротивление расплавленного металла определяется по удельному сопротивлению , средней длине витка и площади поперечного сечения металла в ванне.

По заданной величине индуцированной вметалле ЭДС и полному сопротивлению расплавленного металла определяется ток, протекающий в ванне печи.

Глубина проникновения электромагнитной волны в металл определяется по формуле:

где - относительная магнитная проницаемость материала;

- частота источника питания, Гц;

- удельное электрическое сопротивление металла при заданной температуре нагрева, .

Расчет D произвести для температур 20, 100, 200... .

Примечание. При температуре и вышеотносительная магнитная проницаемость стали .

При описании принципа работы индукционных канальных и тигельных печей необходимо начертить их эскиз.

Данные для расчета приведены в табл. 4.

Таблица 4

Данные	Варианты
металл	Сталь	Сталь	Сталь	Сталь	Сталь	Сталь	Алюм.	Бронза	Лат.	Медь
	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4
	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5
							2,8	5,5		1,7
	0,05
	0,66	0,66	0,66	0,66	0,66	0,66	0,4	0,4	0,2	0,39

Здесь: S - площадь поперечного сечения расплавленного металла при номинальной загрузке индукционной печи; - средний радиус канала печи; E₂ - индуцированная в кольце металлаЭДС; ₂ - угол между векторами тока и ЭДС (в прочесе плавки принять постоянным); , , , t_пл – характеристики металла (удельное электрическое сопротивление, температурный коэффициент удельного электрического сопротивления, относительная магнитная проницаемость, температура плавления; f – частота источника питания установки.

1. Электротехнологические промышленные установки. Учебник для вузов. Под ред. А.Д.Свенчанского. –М.: Энергоиздат, 1982.

2. Электротермическое оборудование (справочник). -М.: Энергия, 1980.

Контрольноезадание № 2

ЗАДАЧА № 4

К энергосистеме в точке, имеющей мощность короткого замыкания и напряжение , подключена линия электропередачи длиной . Удельное сопротивление этой линии составляет . Линия является питающей для распределительного устройства (РУ) промышленного предприятия, на котором имеется дуговая сталеплавильная печь (ДСП). Печной трансформатор мощностью установлен рядом с РУ. Активные и индуктивные сопротивления печного трансформатора и короткой сети, приведенные к вторичному напряжению , заданы в таблице.

Требуется:

1) составить принципиальную схему силовой цепи и упрощенную схему замещения ДСП;

2) определить ток при эксплуатационном коротком замыкании (ЭКЗ) в ДСП и, при необходимости, рассчитать сопротивление дросселя (реактора), требующегося для ограничения этого тока;

3) определить величину колебаний напряжения как на шинах РУ при ЭКЗ, так и в точке подключения линии электропередачи к системе;

4) построить электрические характеристики печи:зависимости от тока дуги величины полезной мощности, мощности потерь, активной мощности, напряжения дуги, коэффициента мощности, электрического коэффициента полезного действия;

5) построить рабочие характеристики:зависимости от тока дуги величин удельного расхода электроэнергии, часовой производительности печи, времени плавления 1 т. стали, полного коэффициента полезного действия;

6) определить оптимальный рабочий ток печи.

Литература: 1.Свенчанский А.Д., Смелянский М.Я. Электрические промышленные печи. Ч. II. Дуговые печи.—М.: Энергия, 1970, [Л. 1]. 2. Влияние дуговых электропечей на системы электроснабжения. /Под ред. Смелянского М. Я. и Минеева Р. В.—М.: Энергия, 1975.

Таблица

Цифрашифра	Варианты
	Мощность короткого замыкания системы
	Напряжение системы
	Длина линии электропередачи
	Мощность печного трансформатора
	Напряжение высшей ступени печного трансформатора
	Активное сопротивление трансформатора
	Реактивное сопротивление трансформатора
	Активное сопротивление короткой сети
	Реактивное сопротивление короткой сети
	Количество электроэнергии, необходимое для расплавления 1т стали