Литература -->  Доменное производство металла 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

В шунтовых регуляторах электромагнит для образования и регулирования дуги включают параллельно с дугой (фиг. 2). При таком способе включения лампа регулирует на постоянное напряжение. Д. л. с шунтовым регулятором употребляются гл. образом при небольшом числе последовательно включаедшх в каждую группу ламп.

Д. л. с дифференциальным регулятором (фиг. 3) нредстав.ляет собою комбинацию лампы постедовательной с шунтовой.

Соленоид S регулирует на силу тока, а S- на напряжение. Дифференциальная лампа регулирует на постоянство отношения напряжения к силе тока, т.е.на постоянство сопротивления; применяется при любом числе включаемых ламп для последовательного и параллельного соединения. Д. л. с регуляторами, основанными на свойстве втягивания железного сердечника в соленоид, пригодны как для постоянного, так и для переменного тока. Сердечники таких ламп д. б. собраны из тонких изолированных друг от друга листов железа, во избежание больших потерь на токи Фуко и гистерезис.

Д. л.,нредназначенные исключительно для переменного тока, бывают с регуляторами, основанными: 1) на электромагнитном отталкивании, 2) на электромагнитном вращении.

--------0°

------НО

>S

+ -Фиг. 3.


Фиг. 4.

В Д. Л. применяются угольные электроды; подробнее см. Угли электрические.

Для получения спокойной работы Д. л. и поглощения излишнего напряжения последовательно с ней включают т.н. добавочные, или успокоительные, сопротивления. При наличии добавочного сопротивления сила тока в цепи Д. л. будет зависеть не только

от переменного кажущегося сопротивления дуги (изменения длины), но и от нек-рого постоянного сопротивления, которое выполняется в виде обычного омического сопротивления или индукционного сопротивления (дросселя). Проволока в добавочном сонро-тивлении наматывается на фарфоровый цилиндр с продольными выемками для охлаждения циркулирующим воздухом; передвижное кольцо позволяет изменять величину


Фиг. й.

добавочного сопротивления; цилиндр закрывается металлич. кожухом. Индукционное добавочное сонротивление для Д. л. переменного тока обычно выполняется в виде двух катушек с обмотками из изолированной медной проволоки и подвижным железным сердечником, перемещением к-рого внутрь катушек изменяется величина кажущегося сопротивления их, вследствие изменения коэффициента самоиндукции. Дроссель прикрывается железным футляром. Сопротивления для включения цепей с Д. л. постоянного и переменного тока выполняются в виде реостатов с контактными досками.

Распределение света дуги при постоянном токе и при переменном токе происходит различно. В дуге постоянного тока сгорание положительного угля (3 750-4 200° К) происходит почти вдвое быстрее отрицательного, и ок. 85% из получаемого ею светового потока приходится на кратер, ок. 10%-на отрицательный уголь и ок. 5% -на дугу. Кривая распределения силы света вокруг дуги при постоянном токе изображена на фиг. 4. При переменном токе оба конца электродов излучают приблизительно по 47,5% светового потока, при 5% доставляемых самой дугой; кривая распределения силы света изображена на фиг. 5. Чтобы использовать часть светового потока, направленного вверх, обычно на практике применяют отражатели, отражающие вниз верхние лучи кривой. Для Д. л. па практике редко применяются прозрачные стеклянные колпаки; обычно берутся б. или м. прозрачные матовые, опаловые или молочные колпаки. Световая отдача Д. л. различна; у ламп продолжительного горения она меньше, чем у открытых; к концу горения световая отдача уменьшается вследствие загрязнения продуктами сгорания углей внутренней поверхности колпаков.

Д. л. разделяются на лампы: 1) с открытой вольтовой дугой, образующейся и горящей при свободном доступе воздуха и требующей при большом сгорании углей частой их смены; 2) с закрытой дугой, продолжительи. горения, у к-рых концы углей и дуга заключены в матовый замкнутый



колпачок; 3). п л а м е н ны е, с ограниченным доступом воздуха, нри применении углей, пропитанных металлическими солями- для постоянного тока и переменного тока. Яркость кратера положительного угля Д. л. постояв, тока достигала 16 200 свечей на см нри Т° ок. 4 200°. О. Люммер, путем повышения давления среды, в к-рой горит дуга, доводил яркость до 255 ООО свечей на см, при чем Т° кратера доходила до 7 600°, Работы Бека (Веек) и Гельгофа (Gehlhoff), а также

Д. л. с электродами не из угля: магнетитовая лампа-разработана фирмой G. Е. С, по идее Штейнмеца для напряжения 75-80 V, для 4,5 и 6,6 А, с мощностью 510 W, с максимальной силой света в 1 525 свечей и со световой отдачей 15,91т/W; положительный электрод-медный, отрицательный-тонкостенная ятелезная трубка, набитая смесью окисей титана, хрома и магнитного железняка (FegO). Данные о Д. л. приведены в следующей таблице.

Данные о

дуговых

лампах.

Название ламп

Род тока

< а

tU н

Л f< О

>> саа

s И Я

1 1 Ы!

Д о S R. И К

Марка углей верхних и нижних

Пост.

1,83

2,22

/ Чистый фитильный

1 Чистый

То же............

Перем.

1.01

1,00

12 12

Чистый фитильный

С ограниченным доступом воздуха ..........

Пост.

1 ООО

0,80

1,25

13 13

Чистый

Пламенная открытая с наклонными углями ....

2 730

0,169

6,00

10 9

Желтый

То же............

Перем.

1 910

0,200

5,00

Пламенная открытая с вертикальными углями . . .

Пост.

2 300

0,17

5,75

15 16

Т. в. Siemens

То же............

Пост, тройн. включ. *1

1 450

0,21

4,67

15 16 13

То же............

Перем.

1 270

0,27

3,70

То же............

AEG, пламенная с огранич. доступом воздуха ....

Перем. тройн. включ. *2

Пост.

27 45

248 360

710 1 100

0,35

0,32

2,90 3,06

11 13

*1 Отрегулирована на пониженное напряжение (31 V) для включения по 3 лампы последовательно в 110 V. *2 То же для переменного тока на 27 V.

фирмы Sperry Gyroscop С, дали возможность установить, что при особом составе пламенных электродов, в к-рых увеличена плотность тока (300 А при диам. положительного угля 18,5 мм и диам. отрицательного угля 16 мм), яркость кратера достигает 114 000 свечей на см. Яркость пламени Д. л. с углями интенсивного горения в 6 раз более яркости дуги с обыкновенными углями.

Д, л, включается в сеть последовательно или параллельно. При последовательном включении, для предупреждения перерыва тока, применяются специальные автоматы, к-рые при погасании одной из ламп или замыкают ее накоротко или вводят вместо нее вспомогательное сопротивление, компенсирующее выбывшую лампу. Д. л. с последовательным регулятором непригодны для последовательного соединения.При параллельном включении, в зависимости от напряжения сети (110-120, 220-240 V), Д. л. (40-45 V) соединяются последовательными группами по 2, 3 и более, при чем в канодое ответвление включается добавочное сопротивление. В практике установлены напряжения для Д. л. в 65, 100-110, 200-220 Унт. д., при чем излишки напря;ения поглощаются в успокоительном сопротивлении.

О дуговых вольфрамовых лампах (точечных)-см. Лампы электрические.

Лит.: Зеленцов М. Е., Световая техника. Л., 1925; Сиротинский Л.И.,Электрич. освещение, М., 1926 ;КуэнецовА. А., Электрич. источники света, СПБ, 1904; СЭТ -Справ, книга для электротехников под ред. М. Шателена, В.Миткевича и В. Тол-винского, т. 3, Ленинград, 1928; В 1о ch L., Liclit-technik. В., 1921; Р ё с h е u t Н., Lampes, tubes et valves electriques, Paris, 1925; Ayr ton H., The Electric Arc, London, s. a.; MonaschB., Der elek-trische Lichtbogen, В., 1904. С. Синицын.

ДУГОВОЙ ГЕНЕРАТОР, генератор электрич. ТОКОВ высокой частоты, основной частью которого является вольтова дуга (см.), питаемая источником постоянного тока. По своему существу Д. г. является преобразователем постоянного электрич. тока в переменный высокочастотный ток.

Общая схема соединений дугового генератора представлена на фиг. 1. Здесь:Fo-напряжение источника постоянного тока, - самоиндукция больших реактивных (дроссельных) катушек и -сопротивление в цепи постоянного тока (первичная цепь); С и L-емкость и самоиндукция в цепи колебательного контура (вторичная цепь); R- сопротивление этой же цепи-эквивалент факторов, поглощающих энергию колебательного контура; А-вольтова дуга, являющая-



ся одновременно частью цени как постоянного тока, так и колебательного контура. Назначение самоиндукции Ьо-не допускать

-г-ЛЛЛЛЛЛЛ-ТШоооо

-i-ЛЛЛЛЛЛ/- ООО 000

Фиг. 1.

проникания электрич. колебаний в цепь постоянного тока. Сопротивление Rq служит для регулирования силы питаюгцего тока.

Теория Д. г. Действие Д. г. основано на свойстве вольтовой дуги изменять свое сонротивление в зависимости от силы проходящего тока: при возрастании силы тока сопротивление дуги падает, а при уменьще-нии-ее сопротивление растет. Эта особенность вольтовой дуги подчиняется закону т. и. падающей характеристики. Фиг. 2, изобраясающая графически этот закон для случая медленных изменений силы тока, дает статическую характеристику дуги. Кривая представляет напряжение на электродах дуги в виде функции силы тока дуги . Закон изменения выражается уравнением равносторонней гиперболы:

где а и Ь-константы дуги.

Работа Д. г. может быть представлена следующим образом. После приключения генератора к зажимам источника постоянного тока и до зажигания дуги напряжение на ее зажимах равно напряжению источника постоянного тока Vq. Но как только дуга загорится (вследствие надлежащего сближения ее электродов), напряжение на ее электродах начнет падать,



Фиг. 2.

Фиг. 3.

и поэтому конденсатор С начнет разряжаться через дугу: в цепи C-A-L-R (фиг. 1) начинается генерирование высокочастотного переменного тока. Вследствие наличия электрическ. колебаний в этой цепи ток дуги будет постоянно складываться из двух слагающих: из тока, посылаемого через дугу непосредственно самим источником постоянного тока, и из тока колебательного контура. Сила тока дуги д. б, поэтому нек-рой периодически меняющейся величиной, а следовательно, и сонротивление дуги, в силу ее падающей характеристики, будет также периодически меняющейся величиной.

Если обозначим через Vg напряжение на зажимах источника постоянного тока, через Iff-силу тока питания, через -нанряже-ние на электродах дуги, через -силу тока

дуги, через % - силу тока колебательного контура, то электродинамика Д, г, определится системой следующих ур-ий:

Уа-Кч); (1)

Fo=bo-f Jo-Bo + F; (2)

i-AIo + iffl (3)

-/я*-5=- + - (4) Ур-ие (1) выражает напряясение на электродах дуги как функцию тока дуги, Т. к, здесь ток дуги -величина периодическая и быстро меняющаяся, то ур-ие (1) является ур-ием динамической характеристики дуги (фиг, 3), Для сравнения на фиг. нанесена пунктиром статич. характеристика той же дуги.

Ур-ие (2) выражает напряжение на зажимах источника постоянного тока как сумму падений напряжения в цепи тока. Т.к. сила тока Iq , при наличии достаточно большой самоиндукции Lg, остается величиной практически постоянной, то ур-ие (2) может быть представлено в виде:

Vo=Io-Ro+Va. (2а)

Ур-ие (3) выражает ток дуги в виде суммы двух слагающих: постоянной части Jq и переменной части

Ур-ие (4) есть ур-ие эдс и падений напряжения в цепи колебательного контура. Из ур-ий (1), (2), (3), (4), путем дифференцирования и ряда других преобразований, получим следующее характеристич. ур-ие Д. г.:

где -сопротивление дуги. Это сопротивление-величина комплексная:

+ joil .

Здесь --a к т и в н a я составляющая сопротивления дуги-та переменная часть сопротивления дуги, к-рая вызывает периодически повторяющуюся посылку энергии в колебательный контур; joil - реактивная составляющая сопротивления дуги- вызывает кажущееся увеличение реактивного сопротивления колебательного контура (со-угловая частота). Ур-ие (5) имеет решение:

% = 4 -e -sin(a) -<jp), (7) где irr -амплитуда тока колебательного контура и О-декремент затуханий колебательного контура, при чем dVA

=-. (8)

ш= (9)

V(L + l)C

На основании ур-ия (8) имеем следующее условие, необходимое и достаточное для получения незатухающих колебаний:

dV i

(1°)

Т.е. среднее (за период г) значение активной



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

Eclairage Suisse