Ülevaade ahjutrafost

I. Mis on ahjutrafo?

 

A ahju trafoon elektriseade, mis reguleerib vahelduvvoolu (AC) pinget, suurendades või vähendades seda, et see vastaks ahju -põhiste süsteemide töönõuetele. Tööstuslikes metallide - sulatusrakendustes (nt terase, eriterase, valge korundi, elektrolüütilise alumiiniumi puhul) toimib see spetsiaalse jõutrafona, mis on võimeline taluma suuri - voolukoormusi ning korduvaid mehaanilisi ja termilisi pingeid elektrikaarest ning millel on tavaliselt primaarpinge, mis ei ületa 72,5 kV, suur võimsus ja süsinikvarraste kasutamine. Kodumajapidamises ja HVAC-kontekstis muundab see kõrge - pinge elektri madalamaks ohutuks pingeks ahju komponentide (nt termostaadid ja süütesüsteemid) jaoks, võimaldades tõhusat toimimist energia ülekandmiseks elektromagnetilise induktsiooni abil, kusjuures selle paigalduskoht ulatub ahju seest kuni välise vahelduvvooluseadmeteni, olenevalt konkreetsest süsteemi konstruktsioonist.

 

 

 

Ahjutrafo toimib tööstusliku ahju "südamena". Selle peamine ülesanne on muundada võrgu kõrgepinge ja madal vool ahju jaoks vajalikuks madalpingeks ja kõrgeks vooluks, pakkudes täpset ja tugevat võimsust selliste protsesside jaoks nagu sulatamine, kuumutamine ja rafineerimine. Sõltuvalt konkreetsest ahju tüübist, tööpõhimõttest ja protsessinõuetest erinevad ahjutrafod oluliselt nii oma konstruktsiooni kui ka tehnoloogia poolest. Järgmised on mõned metallurgia-, keemia- ja materjalitööstuses kõige laialdasemalt kasutatavad tüübid.

Kokkuvõtteserinevat tüüpi ahjutrafod on nende spetsiifiliste tööstusprotsesside tooted. Need on spetsialiseerunud oma konstruktsiooniparameetritele (pinge, vool, impedants), pinge reguleerimismeetoditele, ülekoormusvõimele ja töörežiimidele. Sobiva ahjutrafo õige mõistmine ja valimine on tootmisohutuse tagamiseks, tootekvaliteedi parandamiseks ja energiatarbimise vähendamiseks ülioluline.

 

 

Ahjutrafode madala sekundaarpinge, suure voolu ja laia pingereguleerimisvahemiku tõttu (mis vajab reguleerimist maksimumväärtusest 25–50% maksimumväärtusest) erinevad nende pinge reguleerimise meetodid oluliselt jõutrafode omadest. Peamised meetodid on järgmised:

1. Muutuva voolu pinge reguleerimine

Selle põhimõte on seada primaarmähisele pingereguleerimiskraanid või eraldi pingereguleerimismähised. Kui primaarpinge on konstantne, muudetakse pinget pöörde kohta, muutes ahelaga ühendatud primaarmähise keerdude arvu, muutes seeläbi sekundaarmähise pinget. Südamiku voog muutub pinge reguleerimise ajal.

• Omadused: Lihtne struktuur ja mähised saab paigutada kontsentriliselt või astmeliselt. Kui primaarmähise kraanide keerdude arv on võrdne, on sekundaarpinge astmete erinevus ebavõrdne; kui on vaja võrdset astmevahet, tuleb kasutada virnastatud mähist. Kui sekundaarpinge on maksimaalne, on primaarmähise tühikäigul pinge võnkumine, mis on isolatsioonile ebasoodne. Kui sekundaarpinge on minimaalne, on südamiku magnettihedus madal, mis on ebaökonoomne laia pingereguleerimisvahemikuga toodete puhul. Olukorda saab parandada D-Y teisenduse abil.
• Rakendusala: väikesed ja keskmise suurusega{0}}ahjutrafod primaarpingega 35 kV või alla selle ja pinge reguleerimisvahemikuga alla 20%.

 

2. Seeriatrafo pingeregulatsioon

Peatrafo paaki on lisatud jadatrafo. Peatrafo ja jadatrafo madalpinge mähised- on ühendatud järjestikku. Jadatrafo kõrge-pingemähise pinget muudetakse peatrafo eraldi pingereguleerimismähise kaudu, muutes seeläbi peatrafo ja jadatrafo madalpinge-mähiste liitpinget.

• Eelised: lai pinge reguleerimise vahemik ja sekundaarpinge astmete erinevus on võrdne, kui kraani pöörete arv on võrdne. Primaarpinget ei piira kraan{1}}lüliti isolatsioonitase ja seda saab otse 63–220 kV-lt alandada, välistades vajaduse vahepealse alajaama järele. Pingereguleerimismähise võimsus on palju väiksem kui ahjutrafo väljundvõimsus, mistõttu on lihtne valida kõrge ohutusteguriga kraan{5}}vahelülitit. Pinge reguleerimise mähise saab võimsusteguri parandamiseks ühendada kompensatsioonikondensaatoriga. Peatrafo töötab pideva vooluga, muutes suure võimsusega ja laia pingereguleerimisvahemikuga toodete projekteerimise säästlikumaks.
• Puudused: keeruline struktuur,{0}}aeganõudev tootmine ja ebamugav hooldada. Negatiivsete kraanide korral on koormuse kadu suur ja koormuse kadu minimaalse sekundaarpinge korral erineb veidi maksimaalse sekundaarpinge omast ning impedantsi pinge juurdekasv on suur.
• Rakendusala: ahjutrafod võimsusega 10000kVA või rohkem või ahjutrafod kõrge primaarpingega (63kV või rohkem).

 

3. Autotransformaatori pingeregulatsioon

See koosneb autotrafost ja fikseeritud teisendusastmega ahjutrafost, mida saab paigaldada samasse mahutisse või eraldi, maksimaalse isolatsioonitasemega 35kV.

• Omadused: Autotransformaatori ühine nullpunkt peab olema usaldusväärselt maandatud (kui primaar- ja sekundaarpoole pingetasemed on erinevad); see võib olla maandamata, kui pingetasemed on samad. Kui kraani pöörete arv on võrdne, on ahju trafo madal-pinge astmete erinevus võrdne. Pinge reguleerimise protsessis on impedantsi muutus väike. Ühe-faasiliste toodete puhul saab kasutada kolme-haru ebavõrdse ristlõigetega-südamikut, millest üks on autotrafo pinge reguleerimise mähis, üks haru ahju trafo mähise jaoks ja üks haru ühise ikkena, mille tulemuseks on ökonoomsem konstruktsioon. Suure -võimsusega tooted peaksid kasutama eraldi struktuuri ning autotransformaatori ja ahjutrafo vaheline ühendussiin peaks olema lühendatud ja suletud, et vältida autotrafo kahjustamist ülisuure-lühisvoolu tõttu lühise korral.

 

 

 

 

Ahjutrafod koosnevad kõrge-pinge-, pinge-reguleerimis- ja madalpinge-mähistest ning nende paigutus järgib järgmisi põhiprintsiipe:

 

 

 

 

Tulenevalt vajadusest kohaneda elektriahjude töötingimustega, nagu kõrge temperatuur, suur vool ja sagedane pingereguleerimine, on ahjutrafode põhikomponentide struktuurid sihipärased erinevused tavalistest jõutrafodest. Järgnevalt kirjeldatakse üksikasjalikult peamist eristavat komponenti.

1. Konjugaadi südamik

• Struktuurne tunnus: reaktori südamik jatrafo südamikjagavad ühist ike, moodustades integreeritud "konjugeeritud" kujunduse.
• Erinevus: tavaliste jõutrafode trafo südamik ja reaktori südamik on enamasti iseseisvad eraldiseisvad struktuurid, millel puudub ühine ike.
• Disaini eesmärk: suruge kogu maht läbi jagatud ikke, vähendage lekke magnetkadu ja parandage südamiku magnetahela sidumise efektiivsust, et kohaneda elektriahju koormuste dünaamilise reguleerimise vajadustega.

 

2. Astmestatud mähised

Ahjutrafode mähised kasutavad spetsiaalset astmelist konstruktsiooni, mis erineb tavapärasest mähismeetodist.jõutrafod. Need jagunevad peamiselt kahte tüüpi:

• Otsemähised-astmelised mähised: otsemähise ajal on juhid vaheldumisi paigutatud kindlale sammule, mitte järgides jõutrafode ühtset järjestikuse mähise loogikat.
• Kokkupandud astmelised mähised: mähised valmistatakse sektsioonidena ja seejärel komplektitakse, kusjuures mähise suund ja asukoht jaotatakse vaheldumisi iga mähise sektsiooni kohta.
• Peamine eelis: suurendage mähiste{0}}lühisetakistust, parandage elektri- ja magnetväljade jaotumist mähistes, vähendage kohalikke kadusid ja kohanege elektriahju käivitamise ajal käivitusvooluga.

 

3. Kontsentrilised mähised (Spetsiaalne disain pinge reguleerimiseks ja madalpinge{0}}mähiste jaoks)

Ahjutrafode kontsentrilised mähised erinevad jõutrafodest oluliselt pingereguleerimismähiste ja madalpingemähiste -mähiste struktuuri poolest:

Pinge reguleerivad mähised

• Mähise tüübid: hõlmavad nelja erikujundust: pidev tüüp, vahelduv tüüp, spiraalne tüüp ja silindriline tüüp koos sihipärasemate rakendusstsenaariumidega.
• Erinevus: jõutrafode pinget reguleerivad mähised on peamiselt pideva tüüpi ja koormuspinge reguleerimiseks mõeldud -struktuuridega. Ahjutrafode vahelduvad ja spiraalsed pinget reguleerivad mähised keskenduvad rohkem impulsspinge talumisele, silindriline tüüp aga optimeerib magnetvälja stabiilsust pinge reguleerimise ajal.
• Kohanemisnõue: vastake elektriahju sulatamise ajal laiaulatusliku ja sagedase pingereguleerimise vajadustele ning parandage mähiste isolatsioonikindlust.

Madala{0}}pinge mähised

(1) Spetsiaalsed konstruktsioonitüübid:

• Topelt-ketta madalpinge-mähised: mähitud topelt-ketasegmentideks, millel on suurem soojuseraldusala võrreldes toitetrafode tavaliste madalpinge{3}}mähistega.
• "Joonis-8" kujuga madalpinge mähised: mähised on jaotatud "joonis 8" kujul, mis vähendab tõhusalt lekke magnetvoogu ja kohandub suure voolu ülekandega.
• Plaadi-tüüpi madalpinge{1}}mähised: kasutage lame-plaatkonstruktsiooni, vähendage nahaefekti suure voolu korral ja parandage voolu-kandevõimet.

(2) Põhierinevus: jõutrafode madalpinge{1}}mähised on peamiselt silindrilist ja spiraalset tüüpi. Ahjutrafode madalpinge mähised- on kõik loodud kohanema suurte töötingimustega, keskendudes rohkem madalale kadudele ja suurele soojuseraldusvõimele.

 

4. Madalpinge{1}}juhtmed

• Struktuurne funktsioon: madal-pingejuhtmetes kasutatakse suure ristlõikega-juhte ning paigutustee on optimeeritud lühikese-kauguse ja madala-takistusega konstruktsioonile. Mõne stsenaariumi korral kasutatakse varjestuskonstruktsiooni.
• Erinevus: jõutrafode madalpinge{0}}juhtmed keskenduvad rohkem isolatsioonikaitsele ja korralikule juhtmestikule. Ahjutrafode madalpinge{2}}juhtmed on optimeeritud peamiselt "suure voolu ülekande" jaoks, millel on suurem juhi ristlõige- ja väiksem impedants, et vähendada juhtmekadu.

 

5. Madala-pinge väljundklemmid

(1) Eritüübid:

• Vaskplaadi klemmid: töödeldud ühest tükist paksust vaskplaadist, suure kontaktpinnaga, sobivad keskmise ja suure võimsusega vooluülekandeks.
• Vesijahutusega -vasktoru klemmid: kandjana kasutage õõnsaid vasktorusid koos vesi-jahutussüsteemiga, mis võib suurte voolude tekitatud soojuse kiiresti hajutada.

(2) Erinevus: jõutrafode madalpinge väljundklemmid on enamasti tavalised vaskvardad või poltklemmid ilma spetsiaalse vesijahutuskonstruktsioonita. Ahjutrafode klemmikonstruktsioon on spetsiaalselt projekteeritud taluma suurt voolu ja kõrget{5}}temperatuuri töötingimusi, tagades vooluülekande stabiilsuse ja kasutusea.