Файл: Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей.pdf

противления ванны обследуемых печей, в связи с чем следует ввести коэффициент (kB = 1,12), учитывающий взаимоиндукцию электродов

иванны с короткой сетью.

Дл я определения длины проводника были проведены эксперимен­ тальные исследования на действующих печах. Были исследованы фос­ форные печи с круглыми ваннами мощностью 13,5, 24,0 и 50,0 Мв-а,

250-—300 замеров реактивного сопротивления ванны. Измерения по­ казали, что реактивное сопротивление электродов и ванны карбид­ ных и ферросплавных печей в процессе работы изменяется незначи­ тельно. Так, например, на карбидных печах мощностью 60 Мв-а сум­ марное реактивное сопротивление электродов и ванны при колебаниях

реактивное сопротивление практически не изменяется. Величина ре­ активного сопротивления фосфорных печей с изменением токов в элек­ тродах изменяется более резко и зависит от технологического процесса печи.

Анализ значений реактивных сопротивлений ванны, полученных экспериментальным и расчетным путем (табл. 3-20), позволяет сделать вывод, что измеренное суммарное реактивное сопротивление ванны и электродов руднотермических печей весьма близко совпадает с рас­ четным, если в расчетной схеме принять, что путь тока в ванне совпа­ дает с продолжением электродов до подины. При этом точка, в кото­ рой замыкается звезда линейных токов, расположена в середине по­ дины дл я печей с расположением электродов в ряд против среднего

Расчеты, произведенные по вышеизложенной методике, позволили получить весьма существенный вывод: с возрастанием мощности воз­ растает реактивное сопротивление ванны и в диапазоне больших мощ­ ностей (более 100 Мв-а) величина реактивного сопротивления ванны начинает играть большую роль в общем реактивном сопротивлении печной установки, в связи с чем при больших мощностях руднотерми­ ческих печей (более 100 Мв-а) реактивное сопротивление с ростом мощности также возрастает, в то время как при меньших мощностях реактивное сопротивление руднотермических печей с ростом мощности падает. На рис. 3-22 приведена зависимость реактивного сопротивле­ ния фосфорных печей от мощности, из которой видно, что обычно

В дальнейшем методика расчета индуктивности ванны должна быть уточнена, что предполагается осуществить на базе моделирования токораспределения внутри ванны руднотермических печей.

В заключение следует отметить, что реактивные сопротивления оказывают определяющее влияние на электрические характеристики руднотермических печей (см. гл. 5) [52].

Глава четвертая

Р А С Ч Е Т А К Т И В Н Ы Х СОПРОТИВЛЕНИЙ

токе (R0) и выражается следующим образом:

где &д.н — коэффициент добавочных потерь, учитывающий неравно­ мерность токораспределения; kn — коэффициент поверхностного эф-

116

фекта; k6 — коэффициент близости; kR, ж — коэффициент добавочных потерь, учитывающий влияние потерь активной энергии в ферромаг­ нитных конструкциях [53, 54].

Увеличение активного сопротивления потерь в печном контуре из-за потерь в металлических конструкциях приближенно равно, 15—20% [1] от общего активного сопротивления.

Коэффициент поверхностного эффекта учитывает вытеснение тока в поверхностные слои, которое вызывает увеличение активного со­ противления проводника при переменном токе. Поверхностным эф­ фектом называется явление неравномерного распределения тока по поперечному сечению уединенного проводника, обусловленное пе­ ресечением его собственным магнитным полем, которое создается пе­

относительная магнитная проницаемость проводника, равная единице

ной волны плотность тока составляет 0,368 плотности тока на поверх­

Если радиус круглого проводника превышает о, можно в расчетах сплошной проводник заменять полым с толщиной стенки, равной о. Коэффициент поверхностного эффекта зависит не только от частоты,

117

удельного сопротивления и магнитной проницаемости, но и от вели­ чины и формы поперечного сечения проводника. Расчет коэффициен­ тов kn весьма сложен, и для практических расчетов пользуются гра­ фиками, приведенными на рис. (4-1) — (4-3) [55] .

никах короткой сети, коэффициент поверхностного эффекта соответст­ венно равен 1,08 и 1,12. Коэффициент поверхностного эффекта для полых проводников круглого сечения, изготовленных из немагнитного

ления тока по поперечному сечению проводника, обусловленное маг­ нитным полем тока, проходящего по расположенному рядом другому проводнику. Коэффициент близости учитывает неравномерное распре­ деление тока по сечению проводника, вызванное наличием соседних проводников, по которым протекает переменный ток. Магнитные поля соседних проводников существенно влияют друг на друга . Это явле-

118

лого сечения, несущих токи одного направления, происходит допол­ нительное вытеснение токов к наружным сторонам сечений, а при то­ ках противоположных направлений токи вытесняются на внутренние стороны сечений, обращенные друг к другу. В обоих случаях полу­ чается увеличение неравномерности распределения плотности тока по сечению, и как следствие, еще большее увеличение активного со­ противления.

Коэффициент поверхностного эффекта всегда больше единицы, а коэффициент близости может быть больше и меньше единицы. Д л я круглых сечений эффект близости всегда больше единицы.

жду проводниками и размеров их поперечного сечения, от направле­ ния и фазы токов в них. В литературе имеются данные для коэффици­ ентов близости двух проводников.

Токопроводы коротких сетей всегда характеризуются большим числом проводников и различным расположением их друг относи­ тельно друга. При этом проводники данной фазы весьма близко рас­ положены к проводникам соседних фаз, в связи с чем влияние магнит­ ных полей соседних проводников весьма существенно. Это видно из картины токораспределения по отдельным трубкам пакета, приведен­ ной на рис. 4-4 для короткой сети мощной трехфазной печи с прямо­ угольной ванной (рис. 1-2, а, сечение на рис. 1-3, а) при разном числе трубок в фазе (п). Метод учета добавочных потерь в сложных токопроводах основан на знании токораспределения по отдельным провод­ никам [ 3 ] .

Если обозначить I ъ / 2 . . . /„ — токи в отдельных проводниках токопровода, г — омическое сопротивление проводника, то потеря

119