Файл: Иванько, В. Ф. Пультовщик сталеплавильной электропечи учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 136

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

троном межатомная связь). Движение носителей тока — электронов и дырок в полупроводниках происходит толь­ ко при наличии напряжения на полупроводнике. Преоб­ ладающее значение в этом движении имеют электроны,

Рис. 41. Полупроводниковый вентиль:

авольт-амперная характеристика; б — условные

обозначения

поэтому рассматриваемые вентили называют также электронными полупроводниками. Условное обозначение полупроводника приведено на рис. 41,6.

Рис. 42. Меднозакис -

Рис. 43. Германиевый

ный вентиль

вентиль

 

М е д н о з а к и с н ы й

(купроксный)

в е н т и л ь

(рис. 42). На пластине чистой красной меди Си при высо­ кой температуре получают тонкий слой закиси меди (СигО), который является полупроводником, обладаю­ щим свойством пропускать ток от слоя закиси меди к медному основанию, причем пленка закиси меди, связан­ ная с медной пластиной, благодаря диффузии атомов ме­ ди в последующий слой закиси меди становится обла­ стью с электронной проводимостью, а последующий слой

117

закиси приобретает дырочную проводимость (на рис. 42 обозначен р).

Катодом является медь, анодом •— металлическая пла­ стина, плотно примыкающая к закиси меди. Это плотное примыкание достигается с помощью изолированного

Рис. 44. Однополупериодное выпрямление

стяжного болта,

сжимающего

несколько собранных в

столбик отдельных элементов.

 

 

Один купроксный элемент имеет невысокое номиналь­

ное напряжение

(примерно 6—10 в). Чтобы

включить

выпрямитель на

более высокое

напряжение,

собирают

последовательно необходимое число элементов.

 

С е л е н о в ы й

в е н т и л ь .

Конструктивно

он имеет

сходство с купроксным вентилем. На стальную или алю­ миниевую пластину обычно круглой формы наносят слой селена, сверху которого очень тонкий слой из сплава оло­ ва и кадмия. Проводящее направление получается от стали (алюминия) к сплаву олова с кадмием. Селеновый элемент имеет более Еысокое допустимое напряжение, чем купроксный.

Из подготовленных пластин путем последовательного (а в некоторых случаях и параллельного) соединения со­ бирают столбики.

118


Т а б л и ц а 5

 

Допустимая

Допустимое

Допустимая

 

 

 

Д и о д

значение

обрат ­

температура

 

 

 

плотность

К. п. д . , %

ного напряжения,

на

переходе,

 

тока, ajcni'

в

 

 

°С

 

 

 

Купроксный

0,05—0,1

6—10

 

50—60

 

До 70

Селеновый . .

0,05—0,1

35 - 50

80—130

 

»

70

Кремниевый

50—100

50—500

140—200

» 98—99

Германиевый .

50—100

50—200

 

70—80

» 98—99

Г е р м а н и е в ы й

в е н т и л ь

(рис. 43). Пластину ме­

талла германия толщиной около 0,3 мм

вырезают

так,

чтобы сохранить его кристаллическую

форму. Эта

пла­

стинка является основой и на нее наплавляют

на одну

сторону каплю индия, а на другую сторону наплавляют

слой олова,

чтобы

слой

олова

дал

надежный

контакт

с германием.

 

 

 

 

 

 

 

 

р — «.-переход образуется в пластинке германия

вбли­

зи впаянного

индия. Прямое направление считается

от

индия к германию. Германиевый вентиль допускает боль­ шую плотность тока и имеет высокий к. п. д., но не вы­ держивает температуру выше 70—80° С. Германий окис­ ляется на воздухе, поэтому вентиль герметически закрыт кожухом.

К р е м н и е в ы й в е н т и л ь . По своей конструкции он сходен с германиевым. К тонкой пластинке весьма чисто­

го монокристалла кремния с помощью термической

обра­

ботки вводят бор или алюминий.

 

 

 

 

В табл. 5 дается сравнение различных видов полупро­

водниковых вентилей.

 

 

 

 

 

 

С х е м ы в к л ю ч е н и я

п о л у п р о в о д н и к о в ы х

в ы п р я м и т е л е й .

К простейшим

схемам

включения

в сеть выпрямителей

относятся

 

однополупериодное

и двухполупериодное

выпрямления.

 

 

 

 

Однополупериодное

выпрямление

(рис. 44) произво­

дится только за ту половину периода,

когда

синусоида

положительна. Такое выпрямление

имеет место,

когда

в цепь включен один диод.

 

 

 

 

 

Двухполупериодное

выпрямление по мостовой

схеме'

показано на рис. 45.

 

 

 

 

 

 

 

119


 

 

 

Контрольные

вопросы к III главе

1: Какое практическое применение имеет тепловой эффект элек­

трического тока? Как подсчитать этот эффект?

 

 

2. Какие имеются магнитные величины?

 

 

3.

Что

такое кривая

намагничивания и петля

гистерезиса?

4.

В чем заключается явление самоиндукции,

как

определяется

индуктивность контура?

 

 

 

5.

В чем заключается

явление взаимоиндукции, как

определяет­

ся взаимоиндуктивность

контура?

 

 

6.

Какие особенности переменного тока по сравнению с током

постоянным?

 

 

 

7.

Что

называют полным сопротивлением в

цепи

переменного

тока?

 

 

 

 

 

8.Закон Ома для цепи переменного тока?

9.Как определяется мощность переменного однофазного тока, коэффициент мощности?

10.Как с помощью приборов измерить активную и полную мощ­ ность однофазного тока?

11.Как можно улучшить коэффициент мощности?

12.Какое напряжение называется фазным и какое линейным?

13.Как выполнить соединение звездой и соединение треуголь­

ником?

14. Как определяются активная и полная мощности в трехфаз­ ной цепи?

15.Как работает трансформатор?

16.Что означают потери холостого хода и потери короткого за­ мыкания трансформатора?

17.

Как соединяются обмотки трехфазных трансформаторов?

. 18.

Как работает автотрансформатор?

 

19.

Почему нельзя включать двигатель постоянного

тока в сеть

без пускового реостата?

 

 

20.

Как изменяется направление

вращения двигателя

постоянно­

го тока и асинхронного трехфазного

двигателя?

 

21.Какие принимают меры, если асинхронный трехфазный дви­ гатель при включении работает на «две фазы»?

22.Принцип работы электромашинного усилителя?

23.Принцип работы магнитного усилителя?

24.Как определить погрешность измерения прибором, зная класс его точности?

25.Какие обстоятельства влияют на снижение электрической прочности изоляции?

26.Какой уход за изоляцией на электропечи и на печной под­ станции?

27.В чем суть явлений при выпрямлении переменного тока с по­ мощью полупроводников?

28.Каковы преимущества кремниевых полупроводников по срав­ нению с селеновыми?



Г л а в а IV

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ДУГОВЫХ И ЭЛЕКТРОШЛАКОВЫХ ПЕЧЕЙ

§ 1. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПЕЧНОЙ ПОДСТАНЦИИ ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ

Электропечи для выплавки стали являются очень крупными потребителями электроэнергии. Мощность од­ ного такого агрегата измеряется тысячами и даже десят­ ками тысяч киловатт. С целью уменьшения потерь элект­ роэнергии в питающих линиях необходимо крупные электропечи снабжать электроэнергией напряжением 35 кв и выше. Из опыта эксплуатации крупных электро­ сталеплавильных цехов следует, что рационально фидер­ ную подстанцию, питающую все цехи, пристраивать к зданию цеха.

В системе внешнего электроснабжения (линии, пи­ тающие фидерную подстанцию от энергосистемы) долж­ но быть предусмотрено резервирование, учитывающее надежность и бесперебойность питания Это обстоятель­ ство следует учитывать также при выборе схемы соеди­ нений сборных шин фидерной подстанции.

Действующие электросталеплавильные цехи 50- и 10—20-г печами имеют следующее распределение высо­ ковольтного электрооборудования фидера (питающей линии) электропечи между подстанцией печи и фидерной подстанцией.

На первом этаже подстанции печи на выходе из шин­ ного или кабельного тоннелей, соединяющих фидерную подстанцию с печной, установлен высоковольтный разъ­ единитель (при двух кабелях — два разъединителя), поз­ воляющий создать видимый разрыв в питании печной подстанции для производства ремонтных и профилакти­ ческих работ на печной подстанции.

По технике безопасности установка такого разъеди­ нителя весьма полезна. Питание цеха 10—20-т печей от

1 А. А. Федоров [15] относит дуговые электропечи к первой ка­ тегории приемников, но с допустимым кратковременным (не более 20^30 мин) перерывом питания.

121

электроснабжения
печи

фидерной подстанции к печам осуществляется высоко­ вольтными кабелями, проложенными в кабельном тонне­ ле под печным и шихтовым пролетами цеха. Такое же питание печных подстанций 50-т печей выполнено в тон­ неле напряжением 35 кв по высоковольтной оши­ новке (типы установлены

па изоляторах).

Рис. 46. Схема

На втором этаже под­ станции цеха установлен печной трансформатор, что позволяет уменьшить протяженность шин вто­ ричного токоподвода. Ос­ тальное высоковольтное оборудование фидера эле­ ктропечи находится на фидерной подстанции. Ес­ ли реактор не встроен в печной трансформатор, то он вместе с шунтирующим высоковольтным выклю­ чателем также находится на фидерной подстанции. Такое расположение вы­ соковольтного оборудова­ ния является рациональ­ ным, так как все высоко­ вольтные выключатели (выключатели вводов, вы­ ключатели межсекцион­ ные, выключатели элект­ ропечей и реакторов) сконцентрированы в од­ ном месте и обслужива­ ются специализированной ремонтной бригадой.

На рис. 46 приведена схема цепей главного то­ ка фидера электропечи. Проследим путь тока от сборных

шин фидерной подстанции до металла в печи. Пультовщик этот путь должен отчетливо представлять себе и знать, где разрывается цепь при ремонтных работах.

122