Дисциплины читамемые на кафедре:
«Электротехнологические и осветительные установки»
Блок включает вопросы, связанные с особенностями влияния работы электротехнологических
и осветительных установок на режим систем электроснабжения: электрические
печи сопротивления, индукционные печи, дуговые установки, сварочное оборудование,
установки ультразвукового контроля, высокого напряжения, осветительные
установки. Особенности выбора электрического оборудования для электротехнологических
установок. Мероприятия по экономии электроэнергии при работе ЭТУ. Печные
трансформаторы, короткие сети, качество напряжения. Источники света. Системы
и виды освещения.
Тема 1. Введение (2 часа).
Задачи курса, его содержание и связь с другими курсами. Понятие об электротехнологическом процессе.
Расход электроэнергии на цели электротехнологии и доля ее в общем электрическом балансе страны.
Классификация и краткая характеристика электротехнологических процессов и установок.
Тема 2. Электрические печи сопротивления - 4 час.
Классификация электрических печей сопротивления: печи прямого и косвенного действия. Конструкция электрических печей сопротивления для термической обработки деталей периодического и непрерывного действия.
Измерение и регулирование температуры печи. Электрическое оборудование печи и электроснабжение печей косвенного действия, комплектные устройства. Схема включения печи и регулирование температуры. Мероприятия по экономии электрической энергии и повышению производительности печи.
Область применения и характерные конструктивные типы печей сопротивления: печи низко-, средне- и высокотемпературные для термической обработки периодического и непрерывного действия. Печи прямого нагрева. Принцип работы. Область применения. Схемы включения.
Тема 3. Установки индукционного и диэлектрического нагрева - 6 час.
Физические основы и энергетические характеристики индукционных установок. Классификация и область применения. Преимущества индукционного нагрева.
Индукционные канальные печи: принцип действия, конструкции основных элементов канальных печей; режим работы и технико-экономические показатели.
Индукционные тигельные печи, принцип действия, конструкции, оптимальные частоты; технико-экономические показатели. Сравнение тигельных и канальных печей.
Индукционные установки для сквозного нагрева и поверхностной закалки, преимущества и область применения. Глубинный и поверхностный нагрев, выбор частоты тока.
Электрооборудование, схемы питания и управления индукционных установок промышленной частоты.
Электропечные трансформаторы, конденсаторные батареи, коммутационная и защитная аппаратура, щиты управления и сигнализации, регулятор электрического режима.
Режим работы, регулирование нагрузки, компенсации реактивной мощности, экономия электроэнергии, техника безопасности.
Электрооборудование, схемы питания и управления индукционных установок средней частоты. Электромагнитные и тиристорные преобразователи частоты; согласующие тр-ры; комплектные распределительные устройства; аппаратура (разъединители, конденсаторы, ТТ, ТН, измерительные приборы). Токопроводы средней частоты, кабели, конструктивные особенности, выбор сечения.
Управление эл.режимом индукционных установок средней частоты. Электрооборудование и схемы питания высокочастотных установок. Ламповый генератор; технико-экономические показатели работы.
Высокочастотные установки для нагрева полупроводников и диэлектриков. Принцип действия, конструктивные особенности, область промышленного применения, диапазон частот, электрооборудование.
Тема 4. Установки дугового нагрева - 6 час.
Принцип действия, общая характеристика, промышленное применение дуговых электропечей.
Дуговые сталеплавильные печи: конструкция, электрическая схема главных цепей дуговой установки. Этапы плавки и электрические показатели при выплавлении.
Выбор мощности печного трансформатора. Электорооборудование, печные тр-ры, выключатели. Короткая сеть, типы короткой сети. Явление переноса мощности в 3-х фазных дуговых печах. Электрические и рабочие характеристики, выбор оптимального режима работы печи.
Автоматическое регулирование мощности печи: параметр регулирования, блок-схема автоматического регулирования.
Крупные дуговые печи со сверхмощными трансформаторами.
Особенности дуговой сталеплавильной печи как эл.нагрузки системы эл.снабжения. Мероприятия по ограничению помех при работе ДСП.
Руднотермические печи: конструкции, область применения, энергетический баланс, эл.оборудование, руднотермическая печь как приемник эл.энергии, регулятор нагрузки.
Вакуумные дуговые печи: область применения, конструкция, электрооборудование, источники питания и системы автоматического управления, техника безопасности.
Печи электрошлакового переплава: область применения, конструкция, эл.оборудование.
Электрические параметры и характеристики электрошлаковой печи как приемника эл.энергии.
Тема 5. Установки электрической сварки - 4 часа.
Значение электрической сварки в современной промышленности. Классификация видов сварки
Электрическая дуговая сварка. Требования к источникам питания сварочной дуги. Ручная, полуавтоматическая и автоматическая дуговая сварка. Источники питания дуговой сварки и их электрические схемы и технические данные: агрегаты, преобразователи, сварочные трансформаторы. Режимы сварки. Влияние установок эл.сварки на электрическую сеть. Особенности горения дуги и область применения при сварке плавящимся и неплавящимся электродом. Осцилляторы.
Электрическая контактная сварка. Физические основы контактной сварки. Конструкция машины для контактной сварки. Вторичный контур и вольтамперная характеристика источников питания. Источники питания машин контактной сварки: однофазные переменного тока, постоянного тока, низкочастотные и с накоплением электрической энергии в конденсаторах. Сварочные трансформаторы. Электроды. Способы регулирования мощности. Контакторы. Управление контактной машиной и характеристика ее элементов.
Тема 6. Электролизные установки - 6 час.
Промышленное применение электролиза. Источники питания и элементы сети электролизных установок.
Преобразовательные подстанции электролизных установок, электрическая схема главных цепей. Воздействие преобразователей на питающую сеть.
Гальванические покрытия. Технология гальванических покрытий. Оборудование гальванических цехов: ванны, автоматические установки. Электрооборудование. Электрохимическая обработка материалов. Станки для электрохимической обработки.
Тема 7. Установки высокого напряжения.
Установки электрогазо- водоочистки -2 часа
Устройство электрофильтров. Выпрямители для электрофильтров. Принципиальные схемы аппаратов питания электрофильтров. Системы регулирования. Установки электроокраски, конструкция, источники питания установки для очистки воды, разделения суспензий и эмульсий.
Тема 8. Осветительные установки - 6 часов
Светотехническая часть: источники света. Характеристики источников света. Устройство источников света: лампы накаливания, люминисцентные лампы, лампы ДРЛ, натриевые лампы и др. Применение источников света для различных видов освещения. Схемы размещения светильников. Системы и виды освещения. Методы расчета электроосвещения. Осветительные установки наружного освещения. Прожекторное освещение.
Электрическая часть: напряжение, источники питания для осветительных установок. Схемы питания.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
1. Основная литература:
1.1. Болотов А. В., Шепель Г. А. Электротехнологические установки. - М.: Высшая школа, 1988.
1.2. Электротехнологические промышленные установки. Под ред. А.Д.Свенчанского. - М: Энергоиздат, 1982.
1.3. Кнорин Г. М. Осветительные установки. – Л.: Энергоиздат, 1981.
1.4. Свенчанский А. Д. Электроснабжение и автоматизация электротермических установок. – М.: Энергия, 1989.
2. Дополнительная литература:
2.1. Никольский Л. Е. Промышленные установки электродугового нагрева. - М.: Энергия, 1971.
2.2. Окороков Н. В. Дуговые сталеплавильные печи. – М.: Металлургия, 1971.
2.3. Шамов А. Н., Бодожков В. А. Проектирование и эксплуатация высокочастотных установок. – М.: Машиностроение, 1974.
2.4. Версман В. Ю., Арепов А. В. Ультразвуковая дефектоскопия материалов. – М.: Машиностроение, 1971.
2.5. Установки индукционного нагрева. Под ред. А.Е.Слуцкого. – М.: Энергоиздат, 1981.
3. Перечень методических указаний по проведению учебных занятий:
3.1. Влияние отклонений напряжения на производительность электрической нагревательной печи косвенного действия. Методические указания к лабораторной работе по курсу «Электроснабжение промышленных предприятиятий» для студентов специальности 100400. - Магнитогорск: МГТУ, 1999.
3.2. Прямой нагрев металлов. Методические указания к лабораторной работе по курсу «Электроснабжение промышленных предприятиятий» для студентов специальности 100400. - Магнитогорск: МГТУ, 2000.
3.3. Электролизные установки. - Магнитогорск: МГМИ, 1985
3.4. Исследование внутренних и поверхностных дефектов с помощью ультразвукового
дефектоскопа УД2-12. Методические указания к лабораторной работе по курсу
«Электроснабжение промышленных предприятиятий» для студентов специальности
100400. - Магнитогорск: МГМА, 1997
Ведущий преподаватель: Дубина И.А
