Для расчета последовательной емкости Сп2 или Сп1 (рис. 77) можно использовать следующие выражения:

UK cos фк = Ur cos фг; (82)

Uсп = UK sin фк ± í/r sin фг. (83)

Если требуется снизить напржение на контуре от UKl до UKZ, то параллельную емкость нужно изменить (увеличить) так, чтобы cos фк2 = UKl cos ФК1/с7к2. (84)

Тогда напряжение на последовательной емкости уменьшится до ^спг = UT sin фг + UK2 sin фк2) (85)

а реактивная мощность последовательной конденсаторной батареи также снизится до

/5Сп2 = ^СпЛ- (86)

Мощность последовательных конденсаторов после пересчета на их номинальное напряжение Uc0 будет

■ГСОгв = Рсп2 (VC0/UCn2f. (87)

Зная мощность одного конденсатора, легко найти количество конденсаторов, которое должно быть подключено для любого режима. Согласование или, как часто называют, настройку установки с последовательной емкостью следует проводить осторожно. До настройки желательно сделать предварительный расчет по формулам (82)—(87).

Для примера произведем такой расчет для установки мощностью 1500 кВт, частотой 10 кГц, имеющей следующие параметры: Ur = 800 В, /г = 2000 А, cos фг = 0,95 (опережающий), UK = 1000 В, í/Co = 1000 В.

В соответствии с формулами (84), (83), (86) и (87) и рис. 77 получаем: cos фк1 = 800 0,95/1000 = 0,76 (отстающий); Ucm = ЮОО-0,65 + 800-0,3 & 900 В; Рсщ = 900-2000-Ю-3 = 1800 квар; РСощ = 1800 (1000/900)2 2200 квар.

Количество последовательных конденсаторов при мощности каждого в 400 квар: пСп = 2200/400 = 5-г-б.

Максимально допустимый ток нагрузки (по последовательным конденсаторам) /= 5-400 = 2000 А.

Процесс настройки рекомендуется проводить при хорошо отрегулированной защите от перенапряжений (через разрядник) в следующем порядке.

Установить индуктор в рабочее положение относительно кромок свариваемой трубной заготовки; подключить в сварочном устройстве количество конденсаторов, которое определено предварительным расчетом; закоротить последовательную емкость; включить нагрузку и проверить по фазометру cos ф,, он должен

быть в нашем примере близким к 0,76 (отстающий). Затем нужно включить последовательную емкость, нагрузку и проверить напряжение на контуре (индукторе), которое должно быть около 1000 В при напряжении на генераторе 800 В и cos фг =0,95 (опережающем).

Напряжение на последовательной емкости не должно превышать номинальных значений конденсаторов при токе генератора 2000 А.

Если напряжение на индукторе окажется недостаточным (ниже 1000 В) и отбираемая мощность мала, необходимо откорректировать настройку. Для этого постепенно (по секциям конденсатора) увеличивают параллельную емкость до тех пор, пока напряжение на индукторе не достигнет 1000 В. Затем уменьшают последовательную емкость до установления cos фг == 0,95 (опережающего). Может оказаться, что при напряжении на контуре 1000 В ток от генератора будет больше номинального (более 2000 А), и, следовательно, при его номинальном значении отобрать полную мощность от генератора нельзя (поскольку тогда придется снизить напряжение генератора). Это означает, что полное сопротивление нагрузки оказалось меньше расчетного, а число витков индуктора взято меньше, чем требуется. Чтобы и в этом случае настроить установку на полную мощность, следует произвести переключение (изменение) параллельной и последовательной емкостей. Рекомендуется вначале, уменьшая возбуждение генератора, установить напряжение, при котором отбираемый от него ток становится нормальным (2000 А); после этого уменьшить постепенно (секциями) величину последовательной емкости до тех пор, пока напряжение генератора не повысится до номинального (800 В). Затем так же увеличить параллельную емкость до установления cos фг = 0,95 (опережающего).

Рассмотрим, как следует изменить емкости, чтобы уменьшить на индукторе напряжение с (7К1 = 1000 В до UKZ = 800 В, сохранив при этом отбираемую от генератора мощность. Расчет проведем для тех же параметров установки: Ur = 800 В, /г = 2000 A, cos фг = 0,95 (опережающий). Тогда по формулам (84)—(87) получим:

cos фК2 = 1000-0,76/800 = 0,95 (отстающий); Ucm = 800-0,35 + 800 0,35 = 480 В;

РСпа = 480-2000-10"3 = 960 квар; Рсош = 960 (1000/480)2 = 4000 квар.

Количество последовательных конденсаторов с номинальным напряжением 1000 В и мощностью 400 квар следует увеличить до «спг = 4000/400 = 10.

Системы токоподводов. На всех установках частотой 10 кГц применяется индукционный подвод тока охватывающим или внутренним индукторами. Во ВНИИТВЧ экспериментально проверена возможность применения контактной системы, аналогично