Lò nấu kim loại - Nguyễn Đình Chanh

Download miễn phí Đề tài Lò nấu kim loại - Nguyễn Đình Chanh





Mục lục trang

 

Chương I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ ĐIỆN

I. Giới thiệu chung

1.Đặc diểm lò điện

2.Các phương pháp biến đổi điện năng thành nhiệt năng trong lò điện

II. Các loại lò điện

1.Lò điện trở

2.Lò hồ quang

3.Lò cảm ứng

ChươngII : LÒ NẤU KIIM LOẠI TRUNG TẦN

A. Nguyên lý hoạt động

B.Các phương pháp chỉnh lưu, nghịch lưu_ứng dụng trong lò nấu kim loai

I. Chỉnh lưu

1.Khái niệm

2.Phân loại

3Các mạch chỉnh lưu

II. Nghịch lưu độc lập

1. Ngịch lưu áp

1.1.Nghịch lưu áp một pha

1.2Ngịch lưu áp 3 pha

2Nghịch lưu dòng

2.1Nghịch lưu song song

2.2Nghịch lưu nối tiếp song song

2.3Nghịch lưu dòng 3 pha

3 Nghịch lưu cộng hưởng

3.1 Nghịch lưu cộng hưởng song song

3.2 Nghịch lưu cộng hưởng nối tiếp

III. Cấu trúc phát xung mở thyristor

III.1.Cấu trúc phát xung mở cho thyristor mạch chỉnh lưu

1.Các phần tử sử dụng

2.Nguyên lý lamd việc

III.2. Cấu trúc phát xung mở cho các thyristor nghịch lưu

1.Các phần tử ứng dụng

2. Nguyên lý làm việc

Chương III : QUÁ TRÌNH KHỞI ĐỘNG VÀ LÀM VIỆC LÒ NẤU THÉP

I.Lò nấu thép khởi động theo phương pháp khởi động gián tiếp

1. Lý do khởi động gián tiếp

2. Nguyên lý khởi động gián tiếp

II. Các phần tử sử dụng trong mạch lực của lò

1. Phần tử sử dụng trong mạch lực khởi động gián tiếp

2. Các phần tử mạch lực

Chương IV: CÁC PHẦN TỬ ĐO LƯỜNG , BẢO VỆ TRONG LÒ NẤU THÉP

I. Phần tử đo lường

1. Phần tử đo điện áp

2. phần tử đo dòng điện

3. Phần tử đo công suất

II. Các phần tử bảo vệ

1. bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chảy

2. Bảo vệ quá tải bằng ap tômat 6

6

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

10

 

 

12

 

12

 

 

 

 

31

31

32

33

37

 

 

37

37

37

38

38

40

 

43

 

45

 

 

 

45

 

 

 

47

 

 

48

 

 

 

49

 

50

 

51

 

51

 

 

 

 

 

52

 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


chính là nguồn nhiệt để nấu chảy thỏi kim loại . Tuy nhiên nhiệt năng chuyền vào thỏi kim loại còn phụ thuộc vào những yếu tố : điện trở xuất và hệ số từ thẩm mo
Do năng lượng nhiệt (nhiệt năng) tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện, do đó ta có thể khắc phục vấn đề truyền nhiệt bằng cách:
- Tăng cường độ dòng điện trong cuộn dây , nhưng khi dòng cường độ dòng điện tăng thì tiết diện của dây cũng tăng , do đó chỉ có thể tăng cường đọ dòng điện đến một giá trị giới hạn cho phép.
- Ngoài tăng I ta còn có thể tăng giá trị điện cảm L của cuộn dây nhưng khi tăng giá trị điện cảm sẽ làm cho số vòng dây tăng lên , rất cồng kềnh về kích thước . Vì vậy củng chỉ tăng L đến một giới hạn nhất định .
- Do năng lượng nhiệt tỉ lệ với .Nên khi tăng tần số lên 4 lần thì nhiệt năng chỉ tăng lên 2 lần , và thực tế người ta sử dụng phương pháp này vì nguồn cấp cho lò cảm ứng là nguồn điện có tần số cao .
- Lò nấu thép đang xét có và được cấp nguồn từ nguồn điện có U = 720V và f = 50Hz để có tần số f mong muốn ta có 2 cách:
Cách 1: sử dụng bộ biến tần trực tiếp tuy nhiên nó rất phức tạp ta không xét
Cách 2: Để đơn giản người ta sử dụng bộ biến tần gián tiếp gồm một khâu chỉnh lưu và một khâu nghịch lưu độc lập .
- Khâu chỉnh lưu được sử dụng là chỉnh lưu cầu 3 pha sử dụng thyristor : để chỉnh lưu nguồn điện xoay chiều có điện áp thấp720V và tần số công nghiệp f = 50 Hz sang nguồn điện một chiều có công suất lớn với tần số giữ nguyên để cấp cho khâu nghịch lưu độc lập để điện áp ra của khâu nghịch lưu đạt 1100V (xoay chiều.)
- Khâu nghịch lưu độc lập được sử dụng là khâu nghịch lưu độc lập cầu một pha, nó làm việc với phụ tải độc lập với mục đích biến nguồn cấp một chiều cho nghịch lưu độc lập thành nguồn điện xoay chiều có công suất và tần số tahy đổi được đến giá trị mong muốn cấp cho lò nấu thép.
B.các phương pháp chỉnh lưu, nghịch lưu –ứng dụng trong lò lấu kim loại
I.Chỉnh lưu.
1. Khỏi niệm:
Chỉnh lưu là quỏ trỡnh biến đổi năng lượng dũng điện xoay chiều thành dũng điện một chiều.
Chỉnh lưu là thiết bị điện tử cụng suất đươc sư dụng rộng rói nhất trong thực tế: như trong cụng nghiệp, y tế ..vv.
2.Phõn loại
Chỉnh lưu được phõn loại theo một số cỏch sau đõy:
a . Phõn loại theo số pha nguồn cấp cho mạch lực: một pha, hai pha, ba pha,vv
b . Phõn loại theo loại van bỏn dẫn trong mạch van.
Mạch van dựng toàn đi ụt, đươc gọi là chỉnh lưu khụng điều khiển.
Mạch van dựng toàn tiristo , gọi là chỉnh lưu điều khiển .
Mạch chỉnh lưu dựng cả hai loại đi ụt và tiristo, gọi là chỉnh lưu bỏn điều khiển.
c. Phõn loại theo sơ đồ mắc cỏc van với nhau.
Sơ đồ hỡnh tia: Ở sơ đồ này số lượng van sẽ bằng số pha nguồn cấp cho mạch van. Tất cả cỏc van đều đấu chung một đầu nào đú với nhau hay catốt chung , anốt chung.
Sơ đồ cầu: ở sỏ đồ này số lượng van nhiều gấp đụi số pha nguồn cấp cho mạch van. Trong đú một nửa số van mắc chong nhau anot nửa kia lại mắc chung nhau catot .
Như vậy , khi gọi tờn một mạch chỉnh lưu , người ta dựng ba dấu hiệu trờn để chỉ cụ thể mạch đú.
3.Các mạch chỉnh lưu.
3.1 Chỉnh lưu dùng đi ôt
3.1.1 Chỉnh lưu một pha một nửa chu kỳ
Điện áp sau chỉnh lưu
U= ∫u(Ө)dӨ = ∫UsinӨdӨ = U= 0.45U.
Dòng điện sau chinh lưu:
I = .
H.1
+ Sơ đồ nguyên lý và dạng đồ thị điện áp được trình bay trên hình: H.1
Dòng trung bình chạy qua mỗi van: I = I.
Điện áp ngược trên mỗi van: Ungmax = U.
- Nhược điểm của mạch chỉnh lưu này là có giá trị chỉ tiêu kỹ thuật kém nên chỉ thích hợp với tải nhỏ ( đến một vài ampe).
3.1.2 Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ có điểm giữa.
Sơ đồ nguyên lý và dạng đồ thị điện áp được trình bày trên hình:H.2.
Điện áp sau chỉnh lưu :
U = ∫UsinӨdӨ = U = 0,9U.
Dòng điện sau chỉnh lưu: I =.
H.2a
H.2b
Dòng trung bình qua van:
I = .
Điện áp ngược cực đại trên đi ot là: Ungmax = 2U.
Từ đồ thị chúng ta thấy điện áp trước chỉnh lưu có dạng hình sin ,nhưng qua chỉnh lưu thì có dạng nửa hình sin .Do ở mỗi nửa chu kỳ sẽ có một đi ôt dẫn một đi ôt khoá.
3.1.3Chỉnh lưu cầu một pha .
Sơ đồ nguyên lý và dạng đồ thị điện áp được trình bày trên Hình4.
a)
Điện áp sau chỉnh lưu: U = 0,9U.
Và : I =.
Dũng điện trung bình qua mỗi van: I = .
Điện áp ngược trên mỗi van: U = .
b)
Hình4
Chỉnh lưu cầu một pha được sử dụng khá rộng rãi trong thực tế , nhất là với điện áp trên 10V , dòng tải có thể đến một trăm am pe.
- Ưu điểm của mạch là có thể không cần biến áp.
- Nhược điểm của nó là có hai điôt tham gia dẫn dòng điôt nhóm lẻ dẫn dòng ra tải , đi ôt nhóm chẵn dẫn dòng từ tải về nguồn .Như vậy sẽ có sụt áp do hai đi ôt gây ra , chính lý do này làm cho mạch không thích hợp với chỉnh lưu điện áp thấp dưới10V khi dòng tải lớn.
- Dạng điện áp ra của tải ud trong mạch chỉnh lưu cầu một pha giống chỉnh lưu hình tia hai pha .
3.1.4.Chỉnh lưu hình tia ba pha .
Hình5
Hình 6
Mạch van gồm 3 đi ôt Đ1 , Đ2 , Đ3 mắc thành một nhóm , ở đây là kiểu catôt
chung.
.Điện áp xoay chiều đưa vào mạch van là nguồn 3 pha đối xứng Ua,Ub,Uc. Theo sơ đồ ta thấy a nôt đi ôt Đ1 đấu với Ua , anôt đi ot2 đấu với Ub, anôt đi ôt 3 đấu với Uc.Vì thế :
Điện áp sau chỉnh lưu:
Trong khoảng Өđến Ө ( 30 đến 150), điện áp Ua > Ub, Uc nên đi ôt Đ1, dẫn suy ra Ud = Ua.
Trong khoảng Ө đến Ө (150 đến 270), điện áp Ub> Ua, Uc nên đi ôt Đ2dẫn suy ra Ud =Ub.
Trong khoảng Ө đến Ө(270 đến 390), điện áp Uc> Ua, Ub nên đi ôt Đ3 dẫn, suy ra Ud = Uc.
Ua = sinӨ.
Ub = sin(Ө ─ 120)
Uc = sin(Ө ─ 240).
Như vậy điện áp ra tải luôn lấy điện áp pha dương nhất của nguồn theo đồ thị ta có:
Ud =1,17U
Dòng điện tải sau chỉnh lưu: I =.
Dòng điện trung bình qua mỗi van chỉ tồn tại trong 1/3 chu kỳ điện áp nguồn,vì vậy :
I = I/3.
Điện áp ngược trên van dễ dàng xác định với giả thiết đi ôt Đ1 dẫn ta có sơ đồ thay thế hinh7.
Hình 7
Ở đây đi ôt Đ2 , Đ3 sẽ đấu vào điện áp dây của nguồn xoay chiều,do đó điện áp ngược trên van bằng điện áp dây nguồn .Vậy điện áp ngược cực đại trên van là điện áp dây cực đại.
Ung max = Udây max = = =0,45U2.
Chỉnh lưu hình tia ba pha có đặc điểm tương tự chỉnh lưu hình tia hai pha . Để hoạt động cần có biến áp để đưa điểm trung tính ra tải .Vì mạch dòng nguồn 3 pha nên công suất có thể tăng lên nhiều ,dòng điện tải đến vài trăm am pe.
- Ưu điểm :Vỡ mạch dựng nguồn ba pha nờn cụng suất cú thể tăng lờn nhiều ,dũng điện tải đến vài trăm ampe.
- Nhược điểm: Chỉnh lưu hỡnh tia ba pha cú đặc điểm tương tự chỉnh lưu hỡnh tia hai pha , để hoạt động cần cú biến ỏp đẻ đưa điểm trung tớnh ra tải.
3.1.5.Chỉnh lưu cầu ba pha .
Sơ đồ:
Hình8
Mạch van gồm 2 nhóm đi ot Đ1 , Đ3, Đ5, đấu theo kiểu ca tôt chung (hinh8) nên hoạt động theo quy luật dẫn l vì thế trong khoảng Ө3 đến Ө5 , khi Ua dương nhất Đ5 dẫn trong khoảng Ө5 đến Ө7 khi Uc dương nhất.
Các đi ôt Đ2, Đ4, Đ4, đấu theo kiểu a nôt chung nên :
Đ2 dẫn trong khoảng Ө2 đến Ө4 khi Uc âm nhất.
Đ4 dẫn trong khoảng Ө4 đến Ө6 khi Ua âm nhất .
Đ6 dẫn trong khoảng Ө6 đến Ө8 khi Ub âm nhất
Đối chiếu theo đồ thị dẫn các van ta thấy bất kỳ ở thời điểm nào cũng có một đi ôt nhóm trên dẫn với một đi ot của nhóm dưới nên ta có:
- Điện áp trung bình nhận được trên tải là:
U = 2,34U2.
Ungược max = 2,45U2
Dòng trung bình qua van: I = Id /3
So sánh giá trị này với trường hợp chỉnh lưu ba pha hình tia , ta thấy nó có trị số gấp 2 lần . Điều này có thể thấy theo sơ đồ ở hình 8 ,sơ đồ cầu ba pha dường như là hai sơ đồ hình tia mắc nối tiếp nhau , nhóm đi ôt lẻ chỉnh lưu lấy điện áp dương , nhóm đi ôt chẵn chỉnh lưu lấy nốt phần điện áp âm còn lại ,vì vậy tổng ta có hai chỉnh lưu ba pha hình tia nối tiếp nhau .
- Điện áp Ud của mạch chỉnh lưu có dạng gọn sóng , không phẳng , gọi là độ đập mạch .Số lần đập mạch trong một chu kỳ của nguồn xoay chiều 2π phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu. Số lần đập mạch càng cao thì dạng Ud càng phẳng
tức là hệ số đập mạch kđm nhỏ hơn .
3.2 Chỉnh lưu dùng thyristo(T)
3.2.1 Khái niệm về góc điều khiển α
- Góc điều khiển α là góc tính từ thời điểm thyristo được phát xung vào cực điều khiển để mở van.Thời điểm mở tự nhiên là điểm mà ở đó nếu van là đi ôt thì nó bắt đầu dẫn.
3.2.2 Chỉnh lưu điều khiển một pha một nửa chu kỳ tải thuần trở.
Để so sánh chỉnh lưu không điều khiển và chỉnh lưu có điều khiển , hình 1.1 dựng các đồ thị U ở hai trường hợp này .Hình 1.1b là điện áp chỉnh lưu nhận
được khi dựng đi ụt , hình 1.1c là chỉnh lưu có điều khiển. Trong sơ đồ này ở giai đoạn (0 đến α) mặc dù điện áp trên tiristo T đó dương , song phải đến thời điểm α thì tiristo mới nhận được tín hiệu điều khiển Itừ khâu phát xung
Do đó:Trong giai đoạn (0 đến α) tiristo khoá: U=0
Trong giai đoạn (0 đến π) tiristo dẫn: U=U(Ө)
Trong giai đoạn (π đến 2π) tiristo khoá: U=0.
Hình 1.1
Như vậy điện áp U bây giờ không còn là toàn bộ nửa hình sin dương củađiện áp nguồn xoay chiều U, mà chỉ là một phần của nó với độ lớn tuỳ từng trường hợp góc α. Ta có :
- Điện áp sau chỉnh lưu:
Uα = ∫U(Ө)dӨ = ∫UsinӨdӨ
- Khi điều khiển với α = 0 cú giá trị U
U =U =0,45 U
Đây chính là biểu thức tương ứng chỉnh lưu không điều khiển dùng đi ốt
Vì vậy có thể coi rằng ...

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©