11. Электронные плавильные печи

Используют энергию электронного луча, получаемого в электронных пушках. Последние представляют собой устройство, в которых пучок электронов, формируясь в электрическом и магнитном полях, разгоняется в электрическом поле, фокусируется и через отверстие в аноде направляется на объект плавления. Кинетическая энергия электронов при соударении с металлом преобразуется в тепловую и нагревает металл.

Бомбардировка электронами (e) позволяет получить очень высокую концентрацию плотности энергии до 5000 кВт на 1 мм2. Плавка электронным пучком в вакууме позволяет получить металл сверхвысокой частоты до «99999999», требуемых тугоплавких металлов: необия, тамталла, молибдена, вольфрама и др.

Мощность электронных пушек Р = 50÷500 кВт, а плавильных печей - 1000÷1500 кВт. При необходимости в одной печи применяется несколько пушек. Электронный луч может использоваться для прорезания отверстий более

40 мкн для сварки в вакууме.

11. Плазматроны

Используют электрическую дугу стабилизируемую газовым вихрем и магнитным полем. В результате получается плазменный факел с to = (10÷30) 103 К. Этот факел применяется в плазменных печах для плавки слитков в сварочных установках для резки металлов толщиной более 250 мм. Мощность плазматронов Р = 200 кВт ÷ несколько МВт.

В аэродинамичных трубах применяются плазмотроны мощностью в сотни МВт для проведения испытаний на тепловой удар.

10. 5. Электросварочные установки

Электросварочные установки — специфичные приемники электроэнергии, особенно при расчете электрических нагрузок и выборе режимов работы. Виды технологии сварки: дуговая, контактная и специальная. Основное электрооборудование дуговых электросварочных установок: источник питания (ИП), электроприводы перемещения тележек и подачи сварочной проволоки (у автоматов и полуавтоматов), коммутационная, защитная и управляющая аппаратура, устройства для поджигания и «стабилизации» дуги. Применяются следующие ИП: постоянного тока (электромашинные преобразователи, выпрямители и передвижные сварочные подстанции) и переменного тока (одно- и трехфазные трансформаторы).

Сварочное оборудование для контактной электросварки также питается переменным или постоянным током. При ИП постоянного тока сварочная нагрузка распределяется по трем фазам питающей сети равномерно, но график ее остается неравномерным. Коэффициент мощности таких установок при номинальной нагрузке составляет 0,7—0,8; на холостом ходу он снижается до 0,4. Электросварочные установки переменного тока имеют однофазную нагрузку в виде сварочных трансформаторов для дуговой сварки и сварочных аппаратов контактной сварки.

Сварка на переменном токе представляет собой однофазную нагрузку с неравномерной загрузкой фаз и низким cosφ (0,3-0,35 для дуговой и 0,4—0,7 для контактной сварки).

К специальным видам сварочных установок относят: высокочастотные, плазменные, электрошлаковые, лазерные, электронно-лучевые.

Широкое распространение получили высокочастотные сварочные установки: в производстве сварных труб, оболочек электрических кабелей, при изготовлении различных профилей. Этот вид сварки обладает меньшей энергоемкостью, чем дуговая и контактная сварки, и не имеет ограничений по скорости выполнения работ. Высокочастотная сварка труб осуществляется на трубоэлектросварочных станах (ТЭС) с использованием различного электрооборудования с установленной мощностью до 50 МВт, напряжение питающей сети 6, 10 кВ. [2]