Верещагин - Высоковольтные Электротехнологии

13.5.3. Генераторытоковдлямагнитно-импульснойобработки

Генераторами импульсных токов в магнитно-импульсных установках являются малоиндуктивные емкостные накопителиэнергии. Зарядное напряжение накопителейобычносоставляет5÷20 кВ.

Накопители комплектуются из импульсных конденсаторов. В установках с большой накапливаемой энергией конденсаторы объединяются в блоки, имеющие собственные коммутаторы разрядного тока. Блочный принцип построения накопителя позволяет достичь малых значений индуктивности и активного сопротивления разрядной цепи Lу и Rу, избежать опасности взрыва конденсаторов в случае их повреждения в процессе зарядки. Внутренняя индуктивность разрядной цепи установкиможетбытьсведенадо10−8 Гн.

Вустановках используют импульсные конденсаторы с бумажно-масляной изоляцией с пропиткой конденсаторным либо касторовым маслом или соволом. При небольшом числе параллельно соединенных конденсаторов для достижения высокойчастотыразрядноготокавыбираютконденсаторы смалойвнутреннейиндуктивностью.

Конденсаторы в установке или в пределах блока объединяются параллельно малоиндуктивной ошиновкой. Применяют два типа ошиновки: кабельную и плоскую, выполняемую широкими шинами, накладываемыми непосредственно навыводыконденсаторов.

Вкачестве коммутаторов разрядного тока используют воздушные или вакуумные разрядники и игнитроны. В

простейших установках применяют механические коммутаторы − двухэлектродные разрядники, срабатывающие при сближении электродов. Если требуется точно синхронизировать разряд с работой остального, например, измерительного оборудования или обеспечить одновременную работу отдельных разрядников, используют управляемые разрядники − тригатроныилиигнитроны.

Накопитель заряжается от источника высокого постоянного напряжения, включающего в себя повышающий трансформатор, выпрямитель, защитные резисторы и устройства для регулирования зарядного напряжения и его измерения. Необходимым элементом установки является заземляющее устройство, разряжающее конденсаторы через резистор с малым сопротивлением и закорачивающее выводы конденсаторов после окончания работы. Зарядное устройство и накопитель энергииразмещаются, какправило, вметаллическом заземленномкорпусе, дверцыкоторогоснабжаютсяблокировкой.

Разрядный контур соединяется с заземленным корпусом установки в одной точке − обычно в месте присоединения индуктора.

Ответственным элементом установки является индуктор или концентратор. Он рассчитывается и изготовляется для каждого типа заготовки или технологической операции и заменяется при переходе на обработку другой детали. Индуктор при разрядах подвергается воздействию таких же электродинамических сил, что и заготовка. Кроме того, его изоляция испытывает электрические нагрузки. Поэтому обеспечение термической, механической и электрической стойкости индуктора является сложнойтехническойзадачей.

13.5.4. Технологическиеособенности

При магнитно-импульсной обработке достигаются скорости перемещения заготовки до нескольких сотен метров в секунду, что открывает широкие технологические возможности этого способа при штамповке труднообрабатываемых обычнымиспособамиматериалов, импульснойсваркеит.д.

Отсутствие инерционной среды, через которую обычно передается давление на обрабатываемую деталь, а также распределение электродинамических сил по объему заготовки, возможность осуществления технологических операций в контролируемой газовой среде или в вакууме через изоляционные стенки − уникальные особенности магнитно-импульсной обработки.

К преимуществам магнитной штамповки относятся также возможность точного регулирования электродинамических сил путем изменения электрических параметров установки, простота технологической оснастки, возможность полной автоматизацииизготовлениядеталейит.д.

Список литературы

1.Электрофизические основы техники высоких напряжений: Учеб. для вузов / Бортник И.М., Верещагин И.П., Вершинин Ю.Н. и др.; Под ред. Верещагина И.П., Ларионова В.П. —М.: Энергоатомиздат, 1993. − 543с.

2.Верещагин И.П. Коронный разряд в аппаратах электронно-ионной технологии. —М.: Энергоатомиздат, 1985.

3.Технология и оборудование для нанесения полимерных покрытий в электрическом поле / Верещагин И.П., Котлярский Л.Б., Морозов В.С. и др. —М.: Энергоатомиздат, 1990.

4.Дымовые электрфильтры / Левитов В.И., Ремизов И.К., Верещагин И.П. и др.: Под общ. ред. Левитова В.И. —М.: Энергия, 1980.

5.Основы электрогазодинамики дисперсных систем / Верещагин И.П., Левитов В.И., Мирзабикян Г.З. и др. —М.: Энергия, 1974.

6.Физические основы электрической сепарации / Ангелов А.И., Верещагин И.П., Ершов В.С. и др.; Под ред. Ревнивцева В.И. —М.: Недра,1983.

7.Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов / Белый И.В., Фертик С.М., Хименко Л.Т. Харьков, Вища школа, 1977.

8.Электротехнический справочник, раздел 54, Т.3, кн.2 —М.: Энергоатомиздат, 1988.

9.Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Электроискровая обработка токопроводящих материалов. Из-во АН СССР, —М.: 1958.

10.Лившиц П.Л., Отто М.Ш. Импульсная электротехника. —М.: Энергоатомиздат, 1983.

Аношин Олег Анатольевич Белогловский Андрей Анатольевич Верещагин Игорь Петрович Калинин Алексей Владимирович Кривов Сергей Анатольевич Кужекин Иван Прохорович Орлов Александр Васильевич Панюшкин Владимир Валерьевич Соколова Марина Владимировна Темников Александр Георгиевич

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ

Учебное пособие по курсу «Основы электротехнологии»

УДК УДК 621.319.7.001.

Утверждено учебным управлением МЭИ Рекомендовано Минобразования РФ в качестве учебного пособия для студентов вузов электроэнергетических и электротехнических специальностей

Подготовлено на кафедре Техники и электрофизики высоких напряжений

Аношин О.А., Белогловский А.А., Верещагин И.П., Калинин А.В., Кривов С.А., Кужекин И.П., Орлов А.В., Панюшкин В.В., Соколова М.В., Темников А.Г.

Компьютерная верстка Орлова А.Л.

Высоковольтные электротехнологии. − М.: из-во МЭИ, 1999. − 204 с.

Содержит основные сведения по технологическим процессам, основанным на использовании сильных электрических и магнитных полей в сочетании с использованием заряженных аэрозолей.

Предназначено для студентов электроэнергетических и электротехнических специальностей.