Wpływ rozkładu prądu na moc w cylindrycznej nagrzewnicy indukcyjnej o polu poprzecznym

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ¿LASKIEJ S e r i a : ELEKTRYKA z . 29

1971 N r k o l . 297

WŁADYSŁAW PASZEK, FRANCISZEK ETKUS

K a te d ra T e c h n o lo g ii i M e tr o lo g ii E le k tr y c z n e j

WPŁYW ROZKŁADU PRĄDU NA MOC

W CYLENDRYCZNEJ NAGRZEWNICY INDUKCYJNEJ 0 POLU POPRZECZNYM

S t r e s z c z e n i e . W a r t y k u l e omawia s i ę porównawczo dwa r o z w ią z a n ia k o n s tru k c y jn e c y lin d r y c z n e j n a ­ g rz e w n ic y in d u k c y jn e j o poprzecznym p o lu m agnetycz­

nym, z k tó ry c h je d n a p o s ia d a rów nom ierny a d ru g a n i e c i ą g ł y o k ła d p rą d u w z b u d n ik a. Równania n a moc je d n o s tk o w ą . W ykreślne p r z e d s ta w ie n ie wpływu n i e ­ c i ą g ł o ś c i o k ła d u n a moc. Ł ączne omówienie wpływu o k ła d u i s z c z e l i n y w o p a r c iu o p r z y k ła d . W nioski w s p ra w ie d o boru o k ła d u p rą d u i in n y c h elem entów kon­

s tr u k c y j n y c h .

1• Wstęp

Wybudowana w H ucie B a to ry p ro to ty p o w a c y lin d r y c z n a n a g rz e w n ic a i n ­ d u k c y jn a o p o lu poprzecznym j e s t p rz e z n a c z o n a d l a g n ia z d a do k u c ia wa­

łów korbow ych. Z o s ta ła omówiona w [ 1 ] -

B ad an ia t e o r e ty c z n e p r z e d s ta w io n e w £ 2 ] , k tó r e z o s t a ł y wykonane póź­

n i e j w y k a z a ły , że zasto so w a n e w p r o t o t y p i e ro z w ią z a n ie u z w o je n ia n ie j e s t o p ty m a ln e . P a ra m e try n a g rz ew n icy mogą u l e c p o p ra w ie , j e ś l i p r z y ­ j ę t y c i ą g ł y r o z k ła d o k ła d u p r ą d u z a s t ą p i s i ę n ie c ią g ły m ,z a jm u jąc y m t y l ­ ko c z ę ś ć obwodu w z b u d n ik a .

Zasadniczym zadaniem a r t y k u ł u j e s t zbadać w ja k im s to p n iu zm iana r o z k ła d u p rą d u wpływa n a z w ię k s z e n ie mocy w y d z ie la ją c e j s i ę we wsa­

d z i e .

Z a sto so w an ie t a k i e j k o n s t r u k c j i u z w o je n ia , k t ó r a p o z o s ta w ia n a swo­

im obw odzie s z c z e l i n y n i e z a j ę t e p r z e z p r ę t y w zbudnika o tw ie r a nowe, ko­

r z y s t n i e j s z e m o ż liw o śc i z a w ie s z e n ia w y k ła d zin y szam otow ej w obudowie n a g rz e w n ic y .

4 1 \73advaław P a sz e k . F ra n c isz e k Pikus

Łączne omówienie ty c h z a g a d n ie ń na t l e d y s k u s j i k o n s t r u k c j i nagrzew- :n ic y p ro to ty p o w e j i zaproponow anych zm ian p ro w a d z i do wniosków o w ar- ttfo s c i p r a k t y c z n e j , k tó r e mogą być w y k o rz y sta n e p r z y p ro je k to w a n iu po­

d o b n y c h u rz ą d z e ń ,

'2„ R o z w ią z a n ia k o n s tr u k c y jn e i m odele - o d p o w ie d n ik i

R o z w iązan ie k o n s tr u k c y jn e p r o to ty p u n a g rz e w n ic y omówionej w [1 ] c o k reślo n o umownie l i t e r ą A. J e j p r z e k r o j e p o d łu ż n y i p o p rz e c z n y poka­

j a n e s ą szkicow o n a r y s , 1 (A-1 i A -2 ) . Zgodnie z p rz e z n a cz e n ie m na­

g r z e w n ic a ma s łu ż y ć do m iejscow ego n a g r z a n ia w sadu d łu g o ś c i 1 do tfcem peratury 1200°C , Wsad wprowadzony do n a g rz e w n ic y p rz e d wykonaniem k o l e j n e g o w y k o rb ie n ia p o s ia d a ju ż z je d n e j s t r o n y w y k o r b ie n ie . Odcinek

$ > n le p o d le g a p rz e ró b c e p l a s t y c z n e j , w ięc n i e p o t r z e b u j e być n a g rzan y . D łudość % j e s t rz ę d u 10 cm. S tą d z a c h o d z iła k o n ie c z n o ś ć z a sto so w a n ia t a k i e g o r o z w ią z a n ia , by s p e łn io n a b y ła n ie ró w n o ść

W ykładzinę szamotową zaw ieszono p r z y pomocy ś ru b w t a r c z a c h bocz­

n y c h . P r z y o b ra n e j k o n s t r u k c j i u z w o je n ia c zo ło w e w zbu d n ik a n i e p rzen o ­ s z ą mocy do w sadu. Z d r u g i e j z a ś s t r o n y w y s tę p u je n ierów nom ierne na­

g rz e w a n ie w zdłuż o d c in k a 1 n a s k u te k o d d z ia ły w a n ia końców wzbudnika JL o d p ro w a d z e n ia c i e p ł a do zim nych końców w sa d u . Z ja w isk a t e prowadzą

do n ieró w n o m iern eg o r o z k ła d u te m p e r a tu r y w zdłuż g rz a n e g o o d c in k a . V 7 [2 ] w ykazano, że z a s t ą p i e n i e rów nom iernego o k ła d u p rą d u p rz e z o k ła d n i e c i ą g ł y p o w s ta ły p r z e z u s u n i ę c i e zwojów w zbudnika le ż ą c y c h w b e z p o ś r e d n ie j b l i s k o ś c i o s i y - y , p ro w ad zi do popraw y s p ra w n o śc i g rz a ­ n i a .

V/ ś w i e t l e te g o w niosku celowym j e s t r o z p a t r z e ć ro z w ią z a n ie k o n stru k ­ c y j n e umownie o k r e ś lo n e l i t e r ą B. P r z e k r ó j p o p rz e c z n y n ag rzew n icy wg t e g o r o z w ią z a n ia j e s t p o k a z a n y n a r y s . 2 ( B - 2 ) . Na obw odzie o k r e ś lo ­ nym kątem 2 ^ n i e ma u z w o je n ia . P o w s ta łe w t e n sp o só b r o z c i ę c i e w w zb u d n ik u może być w yzyskane d l a z a w ie s z e n ia w obudow ie w y k ła d z in y s z a ­ m otow ej .

46_________ W ładysław P aszek « F r a n c is z e k F ik u s

0 4

•o0 1O 8

PS

Upływ r o z k ła d u p rą d u n a m o c,. 47

P ró b y z nagrzew aniem p o k a z a ły p o n a d to , że i z o l a c j a zwojów p r z y le g a ­ ją c y c h do o s i x - x b y ła po o tw a rc iu n a g rze w n icy n a ra ż o n a n a p ro m ie ­ n io w an ie wsadu i tym samym n a szy b I-d e s t a r z e n i e s i ę . (Zwoje zazn aczo n e n a p r z e k r o ju A-2 p r o s to k ą ta m i p e łn y m i) . D la z w ię k s z e n ia ż y w o tn o śc i nagrzew nicy i pew ności ru c h u u s u n ię to z a g ro żo n e zw oje i p o z o sta w io n o w olny w ycinek obwodu o k r e ś lo n y kątem £ ( p r z e k r ó j B - 2 ) . U w olnioną od zwojów c z ę ść obwodu można w yzyskać d l a dodatkow ego mocowari.a g ó r n e j wy­

k ła d z in y szam o to w ej. VI tym c e l u p rz e w id z ia n o w zdłuż brzegów w y k ła d z in y w a rg i, k tó r e będą o p ie r a ć s i ę n a p a lc a c h z s t a l i ż a ro o d p o rn e j p r z y k r ę ­

conych do k o n s t r u k c j i . 7 /y k ła d z in a o wymaganych k s z t a ł t a c h może być wy­

konana w k r a j u .

Z aw ieszen ie w y k ła d z in y w obudowie n a z ę b ie wymaga je s z c z e j a k w idać z p r z e k r o ju p o d łu żn eg o B -1 , u s u n i ę c i a r d z e n i m agnetycznych z śro d k o ­ w ej c z ę ś c i n a g rz e w n ic y . I c h u s u n ię c ie wpływa k o r z y s t n i e n a r o z k ła d tem ­

p e r a tu r y w zdłuż d łu g o ś c i w sad u . Spraw a t a z o s t a ł a b l i ż e j omówiona w[3] Po z a w ie sz e n iu w ra ż liw e j w y k ła d z in y szam otow ej w obudowie s t a j ą s i ę z b y te c z n e t a r c z e boczne sto so w a n e w ro z w ią z a n iu A. Możliwe j e s t w ięc t e r a z t a k i e u sy tu o w a n ie u zw o jeń czołow ych, by ró w n ie ż p rz e k a z y w ały moc do w sadu. U k s z ta łto w a n ie c z ó ł uzw ojeń j a k n a p r z e k r o ju B -1 spow oduje n ag rz ew an ie d o ty c h c z a s zim nych końców i tym samym o g ra n ic z y odpływ c i e ­ p ł a z o d c in k a 1 i p rz y c z y n i s i ę do z m n ie js z e n ia n ie ró w n o m ie m o śc i n a ­ g rz e w a n ia t e j c z ę ś c i w sadu, k t ó r a b ę d z ie p o d le g a ć p r z e ró b c e p l a s t y c z ­ n e j .

T ech n ik a g r z a n ia wymaga d l a u ró w n o m ie m ie n ia te m p e ra tu ry w p r z e k r o ­ ju poprzecznym , p r z e k r ę c e n i a wsadu o k ą t 90° po n a g r z a n iu w wyjściowym p o ło ż e n iu . U zw ojenie czołow e od s t r o n y k o rb y m usi być tale u k s z ta łto w a ­ n e , by z je d n e j s tr o n y z e z w a la ło n a t e n o b r ó t a z d r u g ie j ja k n a j b a r ­ d z i e j do n i e j p r z y l e g a ł o . R y s. 3 p o k a z u je m odel drew niany wsadu i mo­

d e l u z w o je n ia z d r u t u . L iczb y 1 i 2 w c z a rn y c h k o ła c h o z n a c z a ją p o ło ­ ż e n ia czopów k o rb y w dwu p o ło ż e n ia c h ( p r z e s u n ię ty c h o k ą t 90 ) .

D la p rz e p ro w a d z e n ia o b l i c z e ń można, z g o d n ie z [ 4 ] z dobrym p r z y b l i ­ żeniem z a s t ą p i ć p r z e k r ó j k o n f i g u r a c j i ws ad-wz bu d n ik wg A—2 n ie s k o ń ­ c z e n ie d łu g im modelem A -3, g d z ie r & - prom ień w sadu, r b - p ro m ień

48 W ładysław P a s z e k , F r a n c is z e k P ik u s

u z w o je n ia - f o l i i , r ^ — p ro m ień ekremu m agnetycznego o ¿a = 00. Symbole k ro p k a i k rz y ż y k o z n a c z a ją chw ilow e k ie r u n k i p rz e p ły w u p rą d u p r z e z u - z w o je n ie . W a n a lo g ic z n y sp o só b o k r e ś lo n o m odel z a s tę p c z y d l a ro z w ią z a ­ n i a B n a p r z e k r o ju B -3 . K ą t y Ą i £ o k r e ś l a j ą p rz e rw y w o k ła d z ie p r ą d u w z b u d n ik a.

R y s. 3« Model u k ła d u ws ad -w zbudnik (b e z e k r a n u )

3 • R o z k ład o k ła d u p rą d u i moc we w sa d z ie

P r z e b i e g i okładów prądow ych m o d e li A-3 i B-3 z r y s . 1 i r y s . 2 s ą p o k a z a n e n a r y s . 4. D la p rz e p ro w a d z e n ia a n a l i z y z a c h o d z i k o n ie c z ­ n o ś ć i c h r o z k ła d u n a s z e r e g i F o u r i e r a . P r z e b ie g ( a ) j e s t je d n a k p rz y ­ p a d k iem szc zeg ó ln y m p rz y p a d k u ( b ) d l a £ = £ = 0 . W y starczy w ięc z a ją ć

s i ę p rz e b ie g ie m ( b ) . P o tr z e b n y r o z k ła d można p r z e d s ta w ić n a stę p u ją c y m s z e r e g ie m

Wpływ r o z k ła d u p rą d u n a m o c .., 49

90* 188' 170* 588*

I

-< P

<P

R ys. 4 . P r z e b i e g i okładów prądow ych w u z w o je n ia c h n ag rz e w n ic y p r o t o t y ­ powej ( a ) i zm odyfikow anej ( b )

o

. cos (2n+1 ) J “ §■ + s i n ) 9

W [ 5 ] p rz e d s ta w io n o ró w n a n ie d l a o b l i c z e n i a mocy je d n o stk o w e j w nika­

j ą c e j do wsadu n a je d n o s tk o w e j je g o d łu g o ś c i ( n a całym obw odzie) w p rzypadku u k ła d u w sad-w zbudnik w edług A-3 ( r y s . 1 ) • Równanie obowią­

z u je p r z y w z g lę d n ie dużych ś r e d n ic a c h wsadu - odnośny w arunek z o s t a ł tam omówiony. W yrażenie n a S ma p o s ta ć s z e r e g u n ie sk o ń c z o n e g o .

00

§ = X ! ^2 n + 1

0

g d z ie k a ż d y s k ł a d n i k sumy odpow iada od n o śn ej p r z e s t r z e n n e j h arm o n icz­

n e j o k ła d u p r ą d u .

50 W ładysław P a s z e k , F r a n c is z e k P ik u s

( 3 )

g d z ie

T - re z y sty w n o ść w sadu

¿A - p r z e n ik a ln o ś ć m agn ety czn a wsadu co - p u ls ac j a

F u n k c ja f 2n+1 n ie z a l e ż y od ro z k ła d u o k ła d u p rą d u w w zbudniku.

Równanie ( 3 ) o b o w iązu jące d l a m odelu A-3 można zaadoptow ać do warun­

ków m odelu B-3 i otrzym a s i ę w tedy po u w z g lę d n ie n iu ró w n an ia ( 1 )

Argument f u n k c j i f 2n+1 ^e s t t a k i sam 3a k we w zorze ( 3 ) . D la u pro­

s z c z e n i a z a p is u b ę d z ie w dalszym c ią g u p o m in ię ty .

A n a liz ę wpływu k ą t ów £ i £ n a moc jed n o stk o w ą p rz e p ro w a d z i s ię p r z y z a ł o ż e n i a , że p rz e p ły w w zbudnika j e s t w każdym p rzy p a d k u jednako­

wy, t z n . że s p e łn io n a j e s t rów ność 2n+1 “ 2n+1

o

r] 31312 ( 2 n+ 1 ) [ f - f - f ] •

A ST = A^ ( JT- 2£ - <S) = 0 = c o n s t (5 )

Po u w z g lę d n ie n iu ró w n a n ia (5) ró w n an ie (4) p rz y jm ie p o s ta ć

Wpływ r o z k ła d u p rąd u na m o c . . . 51

lu b w skróconym z a p i s i e

O ,W

2n+1 “ s 2n+1 ' f 2n+1 ( 7 )

Ze w zględu na t o , że f u n k c ja ? 2n+l n ie z a le ż y od ^ ó w 4 i w a n a l i z i e wpływu r o z k ła d u o k ła d u p rą d u n a moc jed n o stk o v /ą p r z y s t a ł y c h o k re ślo n y c h p ro m ie n ia c h w zbudnika, p a ra m e tra c h w sadu, je d n e j i t e j s a ­ mej p u l s a c j i można o g ra n ic z y ć s i ę do z b a d a n ia c z y n n ik a s 2n+i•

C zynnik ^ j e s t f u n k c ją dwóch zm iennych £ i £ .F u n k c ję t ę d l a n = 0 i n = 1 p r z e d s ta w ia r y s . 5 w u k ła d z ie w sp ó łrz ę d n y c h s , £ . Krzy­

we w ykreślono d l a £ równego k o le jn o 0 ° , 8 ° , 16° i 2 4 ° .

W a rto śc i s^ ro s n ą p r z y z w ię k sz a n iu s i ę k ą t a £ . W p r z e d z i a l e ką­

tów £ = 0 ° do £ = 45° krzywe s ą z b liż o n e do l i n i i p r o s t e j . P rz y w ięk szy ch n a s tę p u je n ie z n a c z n e i c h z a g i ę c i e w d ó ł . I t a k n a p rz y k ła d

O znacza t o , źe p r z e z w ykonanie s z c z e l i n y w u z w o je n iu o d p o w ia d a ją c ej kątow i Ą = 16° p r z y zachow aniu te g o samego p rzep ły w u u z y s k u je s i ę w z ro st mocy je d n o stk o w e j we w sa d z ie p o c h o d z ą c ej od p ie r w s z e j harm onicz­

n e j okładu p rą d u o o k o ło 36%. P r z y z a j ę c i u uzw ojeniem ty l k o połowy ob­

wodu t z n . p r z y £ = 45° u z y s k u je s i ę ju ż p o d w o jen ie mocy. P r z y r o s t mocy r o ś n i e d a l e j z kątem £ . D la 6 > 0 krzywe m ają c h a r a k te r podobny l e c z l e ż ą n i ż e j . D la te g o samego co w yżej £ = 1 6 ° , le c z po wprowadze­

n iu dodatkow ego w y c ię c ia w u z w o je n iu o d pow iadającego k ą to w i £ = 16 , moc z m a le je do

d l a ( 5 = 0 °

W ładysław P a s z e k , F r a n c is z e k F ik u s

R y s . 5 . P r z e b i e g i f u n k c j i i e^ d l a ró ż n y c h £

Wpływ r o z k ła d u p rą d u p a moc. 53

Z goła odmienny c h a r a k t e r m ają krzywe s ^ . W a rto ś c i s^ w raz z w zro­

stem k ą t a £ początkow o p o w o li a potem szybko m a le ją . P r z y k ą c ie £ =

« 30° + o s i ą g a j ą w a rto ś ć rów ną z e r o , po czym s i l n i e r o s n ą .

' 3 3 !

S to su n e k w a r to ś c i —^ d l a £ = 0 i £ = 0 w y n o si rr. Je d n a k p r z y

s^ y

k ą ta c h £ > 0 w a r to ś c i s ^ r o s n ą w p r z e c iw ie ń s tw ie do w a r to ś c i s 1 . I t a k p r z y k ą c ie £ = 1 6 ° w ykonanie s z c z e l i n y o d p o w ia d a ją c e j k ą to w i

£b 16° powoduje w z ro s t w a r to ś c i s ^ do

3 d l a £ ° 16C 3 d l a £ => 0°

0.0062

0,0019 3 ,2 5

4 . Moc ja k o f u n k c ja o k ła d u i s z c z e l i n y

K o rz y s ta ją c z w zoru ( 7 ) z n ajd u jem y s to s u n e k mocy je d n o stk o w e j po­

c h o d z ą c ej od p ie r w s z e j i t r z e c i e j h a rm o n ic z n e j p r z e s t r z e n n e j o k ła d u ja k o

(a)

S1 f 1

Zgodnie z [ 2 ] s to s u n e k f ^ j f j rów na s i ę j e d n o ś c i p r z y d łu g o ś c i s z c z e l i i y ró w n e j z e r o . S tą d

—2. o -2- d l a r = r => r ( 9 )

5 , S1 a

W p rzy p a d k u n a g rze w n icy r z e c z y w i s t e j z s z c z e l i n ą , o g o ln a a n a l i z a wpływu o k ład u p r ą d u p ro w a d z i do zło żo n y c h i m ało p r z e j r z y s t y c h w yrażeń

Z te g o w zg lęd u o g r a n ie z y s y s i ę do cm ów ienia p r z y k ła d u .

Rozważy s i ę k o n f ig u r a c ję w sad-w zbudnik i n a s tę p u ją c y c h p a ra m e tra c h : - w sad: m a t e r i a ł - alum inium o r e z y s ty w n o ś c i T = 3 ,2 . 1 0 om cm p ro -

m ień r =»10 cm a

54 W ładysław P a s z e k , F r a n c is z e k P ik u s

- w zbudnik: p rz y jm u je s i ę , że e k ra n m agnetyczny p r z y le g a do u z w o je n ia , t z n . r ^ = r c< P r z y j ę t o

10 cm < r . ■ r < 20 cm

^ D C

P r z e b i e g i i n d u k c j i m ag n e ty c z n ej we w s a d z ie w p r z e d z i a l e p ro m ie n ia u z w o je n ia 10 c i < r . = r ^ 20 cm o b lic z o n o d l a t e g o p r z y k ła d u w [2 ],

D C

K o r z y s ta ją c z n i c h s p o rz ą d z o n o krzywe S . ^ , £ = 0 , ,£ = 0 3 ^ » £ = °»

£ = 0 n a n ie s io n e l i n i ą p rz e ry w a n ą n a r y s . 6 . Są t o krzywe w z g lęd n ej mocy je d n o s tk o w e j. P r z y j ę t o , że 3^ d l a £ = 0 i £ = 0 rów na s i ę

j e d n o ś c i .

P o z o s t a ł e dwie krzywe d l a £ = 16° i £ = 0 o ra z d l a £=» 16° £ =

= 1 6 ° wyznaczono mnożąc każdorazow o rz ę d n e krzy w ej k resk o w an ej p rz e z od p o w ied n ie w s p ó łc z y n n ik i w y n ik a ją c e z r y s . 5 .

D la z a ł o ż e n i a , że d łu g o ś ć s z c z e l i n y m ie ś c i s i ę w p r z e d z i a l e ( 2 ,5 - - 5 ) cm, u z y s k u je s i ę w rozpatryw anym p rz y p a d k u w w yniku m o d e rn iz a c ji n a g rz e w n ic y p r z y niezm iennym p rz e p ły w ie n a s tę p u ją c e zm iany mocy:

- P r z e z z a s to s o w a n ie s z c z e l i n t y l k o w o s i y - y ( £ = 1 6 ° , £ « 0 ° ) wzro­

s ł a moc p o ch o d ząc a od p ie r w s z e j p r z e s t r z e n n e j h a rm o n ic z n e j o k ład u p rą d u o o k o ło 3 5 $ .

Moc z a ś z m a la ła o o k o ło 3$ mocy 3 . .

jw iw

W su m ie w ięc moc w tym p rz y p a d k u w z r o s ła o o k o ło (3 5 $ - 3 $ ) ■ 3 2 $ . - P r z e z z a s to s o w a n ie s z c z e l i n w o s i y - y i w o s i x - x ( £ * "

£ *» 1 6 ° ) moc b ę d z ie o b l i s k o 10$ m n ie js z a n i ż p r z y je d n e j ty lk o s z c z e l i n i e , le c z s t r a t ę t ę p ra w ie w c a ł o ś c i p o k r y je p r z y r o s t mocy 3 ^ . Sum aryczna moc b ę d z ie w ięc t y l k o n ie z n a c z n ie m n ie js z a ( r z ą d k i l ku $ $ ) .

P r z y pow y ższej a n a l i z i e o g ra n ic z o n o s i ę do z b a d a n ia wpływu ty lk o p ie rw s z y c h dwóch p r z e s tr a e n n y c h h arm o n iczn y ch o k ła d u p r ą d u . Z r y s . 6 w y n ik a , że moc 3 ^ s ta n o w i w re a ln y m p r z e d z i a l e s z c z e l i n ju ż t y l k o k i l k a a n a jw y ż e j k i l k a n a ś c i e p r o c e n t mocy 3 ^ . U d z ia ły mocy w yższych h a rm o n ic z n y c h s ą w ie lo k r o tn ie m n ie js z e i d l a t e g o mogą być z dobrym p r z y b liż e n ie m p o m in ię te .

Y/pływ r o z k ła d u p rą d u n a m o c ...

w Md: aluminium

Rye. 6 . P rzykładow e p r z e b i e g i siocy J e d n o s t k o * « J w z a l e ż n o ć e l od a r . c z e l i n y

%

56 W ładysław P a s z e k . F r a n c is z e k j i k u g .

5 • W n i o s k i

Z krzywych s^ n a r y s . 5 w y n ik a, że moc p o c h o d ząca od p ie r w s z e j h a rm o n ic z n e j o k ła d u p r ą d u p r z y s ta ły m p rz e p ły w ie j e s t tym w ię k s z a , im w ię k sz e j e s t r o z c i ę c i e we w zbudniku o k re ś lo n e k ątem £ • Wolny w ycinek w zbudnika o k re ś lo n y kątem £ p ro w a d z i do z m n ie js z e n ia mocy . U bytek mocy j e s t je d n a k p o z a zak resem p r z e d z i a ł u

A

n o ś c ią

30° + | - 1 5 ° < A £ < 3 0 ° + | + 1 5 °

zrekam pensowywany p r z e z p r z y r o s t mocy

P o s tu lo w a n a sz y b k o ść n a g rz e w a n ia o k r e ś l a p o tr z e b n ą moc, ja k a musi być p rz ek azy w an a do w sa d u . S to so w a n ie s z c z e l i n o dużych k ą ta c h £ może p rz e p ro w a d z ić do d u ży ch w a r t o ś c i o k ła d u prąd o w eg o .

Ze w zg lęd u n a k o n ie c z n o ś ć odpro w ad zen ia w y d z ie la ją c e g o s i ę c ie p ła p o c h o d z ą c eg o od s t r a t e le k tr y c z n y c h w u z w o je n iu w zbudnika i od n a g rz e ­ w a n ia p r z e z g o r ą c y w sad , m aksym alne w a r to ś c i o k ła d u p rą d u n ie mogą

p r z e k r a c z a ć 3 -5 kA/cm. Wybór duży ch okładów j e s t p o z a tym zw iązany z s to so w a n ie m koszto w n y ch n ie ty p o w y c h ź r ó d e ł z a s i l a n i a ( tr a n s f o r m a to r y o d uży ch p r ą d a c h i n i s k i c h n a p ię c ia c h w tó rn y c h ).

W p r a k ty c e p r o je k to w e j n a le ż y dążyć do s to s o w a n ia m o żliw ie dużych okładów prądów i z w ię k s z a n ia k ą t a £ .

J e d n o c z e ś n ie celowym b ę d z ie z a sto so w ać m in im aln ą s z c z e l i n ę w uzwo­

j e n i u w o s i x - x , co z je d n e j s t r o n y u c h r o n i i z o l a c j ę r u r k i p rz e d nad­

m iernym p ro m ieniow aniem p r z y wyjmowaniu g o rą c e g o wsadu a z d r u g ie j ze­

z w o li n a p e w n ie js z e w ielo p u n k to w e p o d p a r c ie w y k ła d z in y szam o to w ej. Ma­

ł a s t r a t a mocy spowodowana kątem £ rz ę d u k i l k u n a s t u s t o p n i j e s t wtedy skom pensowana z m n ie jsz e n ie m a w a r y jn o ś c i u r z ą d z e n i a .

P rz e d s ta w io n e w n io s k i p rz e m a w ia ją w c a ł e j r o z c i ą g ł o ś c i n a korzyść r o z w ią z a n ia k o n s tr u k c y jn e g o n a g rz e w n ic y p o k a z a n e j n a r y s . 2 . Wybudowa­

n ie t a k i e j zm odyfikow anej n a g rz e w n ic y p r z e w id z ia n e j e s t w H ucie B atory.

Wpływ r o z k ła d u p rą d u n a m o c .,. 57

LITERATURA

[ 1 ] P ik u s F . , N agrzew nica in d u k c y jn a c z ę s t o t l i w o ś c i s ie c io w e j o d z i e l o ­ nym w zbudniku, M a te r ia ły I I I K rajow ej K o n f e r e n c ji E l e k t r o t e r m i i 1965 r .

[2] P a sz e k W. i P ik u s F . , Podstawowa i wyższe h arm o n iczn e p o l a magne­

ty c z n e g o w w zbudniku c y lin d ry c z n y m o p o lu poprzecznym n a g rz e w n ic y in d u k c y jn e j, Z e sz y ty Naukowe P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j E le k tr y k a n r 24/1969 r .

£3] P ik u s F . , Wpływ e k ra n u m agnetycznego n a moc n a g rz e w n ic y in d u k c y j­

n e j z polem p oprzecznym , P r z e g lą d E le k tr o te c h n ic z n y z . 2/1969 r .

£4] P ik u s F . , A n a liz a p o la m agnetycznego i mocy w n ag rz e w n ic y in d u k ­ c y jn e j z dzielonym w zbudnikiem , P r a c a d o k to r s k a , B i b l i o t e k a P o l i ­ t e c h n i k i Ś l ą s k i e j .

£5] P ik u s F . , M etoda o b l i c z a n i a c y lin d r y c z n e j n a g rz e w n ic y in d u k c y jn e j z polem poprzecznym , M a te r ia ły IV K rajow ej K o n f e r e n c ji E l e k t r o t e r ­ m ii 1969 r .

P r z y j ę t o do d iu k u w czerw cu 1969 r .

MHHHME PACUPĘHEJIEHHii TOKA HA M04H 0GTb HHflyKUiOHHOrO HArPEBAT U lh 0 IIOnEPE^HHM IlOJIEM

P e 3 n u e

B CTaTbH paccuaTpHBaeTca cpaBHMTejibHO »Ba KoHCTpyKTopcKMe pemeHHfl hh- nyKUHouHoro HarpeBaTejia c nonepeuHŁin iiarHMTHUM nojieu, c KoTopuz o£Ho mie—

eT paBHoaepHy», a apyroe npepuBHCTyn jHHefiHyn Harpy3Ky HH^yKTopa. ypaBHe-

hhh yaeabHoii mobhocth. Ha>łepTaTejibHoe npeflCTaBJieHHe bjjhhhhh npepuBMCTOCTii aHHeiiHofl Harpy3K» u Bos^yniHoro sa3opa Ha ocHOBe npmiepoB. Bhboau no nosOo- pe flHHeiiHoii Harpy3KH h apyricc KOHCTpyKtopcKHx saeaeHTOB.

58 W ladyslaw P a s z e k . F r a n c i s z ek Filcus

INFLUENCE OE THE CURRENT DISTRIBUTION ON POWER IN THE CYIHNDRIC INDUCTION HEATER WITH A TRANSVERS MAGNETIC FLUX

S u m m a r y

T here w ere c o m p a rise d two d e s ig n in g s o l u t i o n s o f a c y l i n d r i c indue t i o n h e a t e r w ith a t r a n s v e r s m a g n e tic f l u x , w here one h as an uniform a n d t h e o t h e r an d is c o n tin o u s sy ste m o f t h e c u r r e n t d i s t r i b u t i o n . Gra­

p h i c a l p r e s e n t a t i o n o f t h e i n f l u e n c e on pow er o f t h e c u r r e n t d i s t r i b u ­ t i o n d i s c o n t i n u i t y . A s umma r y d i s c u s s i o n o f c u r r e n t d i s t r i b u t i o n and a i r gap i n f l u e n c e b a se d on e x am p le. C o n c lu sio n s on c h o is e o f c u rre n t d i s t r i b u t i o n and on o t h e r d e s ig n in g e le m e n ts .