630连续挤压机腔体内阻加热系统的电源功率.pdfVIP

第34卷 第5期 大 连 交 通 大 学 学 报 Vo1．34 No．5 2013年 10月 JOURNAL OF DALIAN JIAOTONG UNIVERSITY Oct．2013 文章编号 ：1673—9590(2013)05—0072—03 630连续挤压机腔体 内阻加热系统的电源功率 杜怀兵 ，徐振越 ，运新兵 (大连交通大学 连续挤压教育部工程研究中心，辽-7 大连 116028)米 摘 要：为确定内阻加热系统中电源的功率参数，掌握系统工况条件对电源设备要求 ，利用电、热学理论， 并结合能量守恒定律对630连续挤压机腔体的加热系统进行分析，从而确定电源最大功率为500kW，进而 选定所使用的变压器为500kVA，最终给整个加热系统提供必要的设备依据． 关键词：腔体；电阻加热；变压器 文献标识码 ：A IJ 引 百 置 ，温度较低 ，因此水冷装置与高温电极之间存在 导热换热． 目前，对于机电一体化的研究应用受到越来 越广泛的关注．在连续挤压工艺领域，由于挤压机 变压器 腔体芯部温度高、温升快，而在边缘部分温度较 低，从而形成较大的温度梯度，进而影响产品的成 ] 形尺寸问题以及热处理性能等 也J．故而，对于挤 路网电源 ) 热 电偶 压机设备的电气控制正成为人们 日益关注的焦 点．在采取电阻加热的研发过程中，选择合适的变 ． ． ． ． 一_／ 压器有助于我们更快的解决实际生产的功率 问 题，同时节约许多不必要的经费开支，为之后的生 图1 电阻加热系统原理 产开发奠定必备的设备基础． 该研究的加热装置中，腔体是利用大电流低 2 电阻加热的功率计算 电压的变压器进行电阻加热的．因此，确定变压器 2．1 电阻加热理论 的参数是加热系统设计的首要条件．为此，本文利 在电阻加热过程中，由于电流通过而产生的 用电热学理论及能量守恒的观点出发对加热过程 焦耳热是使得温度升高的主要热量来源，同时，腔 中功率消耗进行分析，从而确定变压器 的参 体的热损耗主要是与模具的热交换和与空气的热 数 4J，为电阻加热系统的设计提供必要的依据． 辐射 ． 1 电阻加热系统 而焦耳的热效应产生的热量，一方面是由腔 630连续挤压机腔体电阻加热系统的原理如 体本身的体积电阻而产生热量，另一方面是由于 腔体与模具在接触面上存在接触 电阻而产生 (所 图1所示．试样 (腔体)被一对铜板夹持着，变压 器通过电极给腔体施加低 电压大电流，从而使得 产生的焦耳热部分进入腔体中)．接触面上的焦 腔体升温 J．同时在铜板电极上设计有水冷装 耳热分配与接触材料各 自的热传导率成正比 ． {l} 收稿 日期 ：2013—02—19 基金项 目：国家科技支撑计划资助项 目(2011BAE23B01)；国家 自然科学基金资助项 目(51175055