Электрооборудование электротермических установок. Печагин Е.А - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 7. Многовитковый индуктор в ферромагнитной трубе
Ферромагнитная труба является одновременно приемником энергии магнитного поля и генератором теплоты, служит
несущей конструкцией и защищает обмотку индуктора от механических повреждений.
В генерировании тепловой энергии участвуют только активные сопротивления. Активное сопротивление индуктора
R
и
является величиной постоянной и зависит от удельного сопротивления материала, длины индуктора, сечения и числа витков,
определяется по формуле
R
и
= ρ
lW
/
S
,
где ρ – удельное сопротивление материала жилы, Ом·м;
l
– длина индуктора, м;
W
– число витков индуктора;
S
– сечение
жилы, м
2
.
Активное сопротивление трубы
R
т
из-за наличия поверхностных эффектов не является величиной постоянной и в зна-
чительной степени зависит от магнитной проницаемости, которая зависит от напряженности магнитного поля, частоты,
удельного сопротивления, длины нагревателя и определяется по формуле
[
]
ннвнвнт0т
/// DDlR µ+µωρµπ=
,
где
l –
длина
труб
,
м
; µ
0
–
магнитная
проницаемость
вакуума
(12,56
·
10
–7
Г
/
м
);
ω
–
угловая
частота
источника
питания
;
ρ
т
–
удельное
сопротивление
материала
трубы
,
Ом·м
; µ
вн
, µ
н
–
относительная
магнитная
проницаемость
внутреннего
и
наружного
слоя
труб
;
D
вн
,
D
н
–
внутренний
и
наружный
диаметры
труб
,
м
.
В
лабораторной
установке
по
концам
отрезков
труб
имеются
перемычки
,
поэтому
сопротивление
находится
по
формуле
вн
твн0
т
/
D
lR
ωρµµ
π=
.
Общее
активное
сопротивление
нагревателя
R
н
= R
и
+ W
2
R
т
.
Мощность
нагревателя
определяется
по
формуле
2
н
P
= I
2
R
н
.
Мощность
,
выделяемая
в
индукторе
,
P
и
=
2
I
ρ
и
lW
/
S
.
Мощность
,
выделяемая
в
трубе
,
P
т
= P
н
– P
и
.
Полная
мощность
S = UI
.
Коэффициент
мощности
cos
φ
= P
н
/
S
.
Сопротивление
трубы
R
т
= P
т
/
I
2
.
Глубина
проникновения
тока
в
металл
+
π
ρ
=∆
нвнт
т
11
DDR
l
,
мм
.
Напряженность
магнитного
поля
H = IW
/
π
D
вн
,
А
/
м
.
Принципиальная
электрическая
схема
лабораторного
стенда
представлена
на
рис
. 8.
Питание
индукционного
нагревателя
ЕК
осуществляется
от
регулятора
напряжения
TV.
Для
защиты
от
коротких
замы
-
каний
и
перегрузок
служит
автоматический
выключатель
QF,
расположенный
на
задней
панели
стенда
.
QF SA1
TV1
~ 220 А, 50 А
HL
R
pA
pW SA2
pV
EK

Страницы