На предприятиях, оснащенных оборудованием для экструзии алюминиевых слитков, применяют два вида нагрева перед прессованием – электрический и газовый. Электрический индукционный нагрев, несмотря на свою простоту и экологичность, продолжительное время представлялся трудноконтролируемым и неочевидным, поэтому нередко уступает первостепенную роль газовому нагреву [1]. Подобное состояние оказалось реальностью даже в регионах, куда газ поставляется автомобильным транспортом, при том, что есть местные источники электрической генерации колоссальной мощности. Весьма вероятно, что технико-экономическое обоснование решения о газовом нагреве выполняется не только на основе оценки компонент высокой стоимости электроэнергии, дороговизны оборудования и малой эффективности управления режимами, но и в условиях недооценки вреда, причиняемого окружающей среде [2].
Вместе с тем как в XX, так и в XXI в. транснациональные компании с успехом разрабатывают, проектируют, применяют и продают электрическое индукционное оборудование для экструзии алюминия. Пример мощного индуктора (а) зарубежного производства и источника питания (б) показан на рис. 1.
Судя по мировой экономической конъюнктуре, современное высокоэффективное индукционное оборудование позволяет в полной мере использовать достоинства электрического нагрева, обеспечивая очевидный приоритет электромагнитных индукторов перед комплектными устройствами газового нагрева. В таких условиях на отечественных предприятиях нужна тщательная оценка технических и технологических ограничений в применении электрического нагрева, преодоление малой управляемости индукторов, повышение эффективности симметрирования нагрузки, снижение сопутствующих потерь электроэнергии [3].
К средствам перераспределения индукционной нагрузки обычно относят специальные симметрирующие устройства (СУ) на основе статических батарей конденсаторов, электромагнитных дросселей и электронных устройств. Симметрируюшие схемы установок индукционного нагрева (УИН) весьма многочисленны, разнообразны и в разной степени пригодны для решения задачи перераспределения мощностей между фазами. Наибольшее распространение в качестве СУ однофазной индукционной нагрузки в трехфазной сети, ввиду своей простоты и очевидности, нашла схема Штейнмеца с электрическими связями. Реже применяют схему Скотта и другие средства, построенные на базе электромагнитных аппаратов. Однофазные индукторы работают в режиме компенсации реактивной мощности, поэтому предпочтительнее рассматривать схемы симметрирования с электрическими связями [3, 4]. В статье показаны только технические аспекты задачи симметрирования нагрузок.