Нахождение диэлектрических потерь, возникающих за счёт тока смещения в материале, помещенном в электрическом поле

Страницы работы

4 страницы (Word-файл)

Содержание работы

Пример решения

Найти диэлектрические потери Pд, возникающие  за счёт тока смещения в материале , помещенном в электрическом поле. Длина конденсатора а=50 мм ,ширина b=20 мм , расстояние между пластинами d=1 мм . Напряжение промышленной частоты равно 100 кВ. Тангенс угла диэлектрических потерь нагреваемого вещества tg δ =1.

Решение:

1.  кВт;

Где   ω– угловая частота, Гц;

С– ёмкость конденсатора,Ф;

tg δ – тангенс угла диэлектрических потерь нагреваемого вещества;

U – напряжение приложенное к конденсатору, В;

2.  Гц;

3.  Ф;

Где: ε – относительная диэлектрическая проницаемость;

ε0 – электрическая постоянная 8,85·10-12 , Ф / м;

S – Площадь обкладок конденсатора, м2;

d – Расстояние между пластинами, м;

4.  мм2;

Ответ: Pд=1,39 кВт.

Задачи для решения

1. Определить мощность, выделяющуюся в диэлектрике, между обкладками конденсатора, если известно, что ток смещения Iсм=30 А и ток проводимости  Iпр=20 А. Размеры пластин конденсатора: а=0,5 м, b=0,3 м, U=380 В, диэлектрическая проницаемость ε=0,8·10-5 Ф, расстояние между пластинами d=0,1 м.

2.Рассчитать мощность источника питания печи зная, что время плавки tпл= 1.5 ч, емкость печи G= 6 т (без рафинирования). Теплосодержание стали при температуре разливки q= 1.42·106 Дж кг, плотность γ= 7200 кг м2, тепловые потери ΔPт=110 кВт. Электрическое КПД ηн= 0,85.

3.Определить КПД аккумулятора по энергии ηэ и по току ηi, если ток при зарядке Iз=37,5 А, время зарядки tз=7 ч, а ток при разрядке Iр=25 А, время разрядки tр=4 ч. Емкость аккумулятора при зарядке Ез=95 В, при разрядке Ер=115 В.

4. Определить сопротивление раствора кислоты, если известно, что при прохождение тока за 2 часа(7200 с) выделилось m=0,72 г водорода. Мощность, затраченная на нагревание электролита N=100 Вт. Электрохимический эквивалент вещества k=1,045·10-8 кг/К.

5. Определить время нагрева детали в установке индукционного нагрева. Конечная и начальная температура детали 300 К и 500 К. Число заготовок нагреваемых в индукторе 8, каждая массой 0,9 кг. Средняя удельная теплоемкость в этом интервале температур 18,7 Дж/ кг К. КПД индуктора 0,8, КПД конденсаторной батареи 0,78, КПД линии 0,84, КПД источника питания 0,9.

6. Определить коэффициент мощности печной установки cosφ. Если ток I1=30А, U=220В, активное сопротивление индуктора r1=10 Ом, r2=15 Ом, реактивное сопротивление индуктора x2=5 Ом, М=1200 об/м, круговая частота тока ω=314 рад/с.

7. При известных токе смещения Iсм=27A, токе проводимости Iп=17А, относительной диэлектрической проницаемости ε=1, радиусе пластин конденсатора R=1м, расстоянии между пластинами диэлектрика d=0.02м, напряжении 380 В. Определить мощность Р, выделяющуюся в диэлектрике, при промышленной частоте.

8. Рассчитать  мощность источника питания печи  зная, что время плавки tпл=2 ч., емкость печи G=10 т (без рафинирования). Теплосодержание стали при температуре разливки q=1,03·106 Дж·кг, плотность  γ=7200 кг·м2, тепловые потери ΔPт=50 кВт. Электрический КПД 0,85.

9. Подведенное напряжение к индукционной канальной печи U2=380 В. Полное сопротивление канала равно Z2=15 Ом. Приведенное полное сопротивление печи Z2=0,6 Ом, а приведенное активное сопротивление печи R2 =0,2 Ом. Определить ЭДС вторичной обмотки Е2 и коэффициент мощности печи сosφ.

10. Рассчитать индуктивность L реактора симметрирующего устройства для индукционной 40-т тигельной электропечи типа ИЧГ-40. максимальная потребляемая активная мощность печи Р0=8150 кВт. Выбранная схема с реактором-делителем. Устройство считается исходя из мощности трехфазного печного трансформатора, мощностью S=10000 кВА. Максимальное вторичное напряжение Uном=2000 В.

11. Определить глубину прогрева заготовки из металла в процессе индукционного нагрева Δэ и выделенной при этом мощности Р. Относительная магнитная проницаемость μ=1,5, удельное сопротивление ρ=2,67·10-6 Ом·м. Длина заготовки 1 м, ее площадь 30 см2. Ток промышленной частоты, подводимое напряжение U=46,9 В.

12. Определить коэффициент мощности индуктора тигельной печи для плавки стали, если известны эквивалентные сопротивления: rи=1,08·10-4 Ом, хи=8,3·10-4 Ом.

13. Определить мощность, подводимую к индукционной канальной печи для плавки латуни марки Л62 Рп. Время плавки tпл=1,5ч., емкость печи G=1т. Теплосодержание стали при температуре разливки q=645·103 Дж·кг. КПД индукционной печи η=0,7.

14. Определить ток индуктора Iи и термический КПД тигельной печи для плавки стали. Мощность печи Рпол=2000 кВт, потребляемая мощность всей установки Р=2100 кВт. Сопротивление индуктора r=95 Ом, количество витков ω=12.

15. Рассчитать размеры редуктора, если материал заготовки сталь 45, диаметр заготовки d2=10 см, длина заготовки l2=12 см, время нагрева заготовок tн=300 сек, интервал времени, через который нужно подавать нагретые заготовки к ковочному механизму tк=20 сек.

16. Найти полное сопротивление индуктора отнесённое к одному витку z. Если собственное активное сопротивление индуктора R1=1,94·10-6 Ом, приведённое активное сопротивление заготовки R2=10,3·10-6 Ом, приведённое реактивное сопротивление заготовки x2=20,6·10-6 Ом, внутренний диаметр индуктора d1=15 см, длинна индуктора l1=210 см, частота f=1000 Гц.

17. Определите мощность, подводимую к индуктору Ри, если материал заготовки сталь 45 с удельной теплоёмкостью С=0,17 ккол/С0кг; число одновременно нагреваемых заготовок n=15; время нагрева заготовок tн=300 сек; термический КПД ηт=0,9, вес заготовки G=7,3 кг; температура нагретой заготовки  Т=1200 С. Приведённое активное сопротивление R2=10.3·10-6 Ом, эквивалентная активная составляющая полного сопротивления Rэ=12,24·10-6 Ом.

18. В индукционных установках нагрузкой источника питания служит колебательный контур, который содержит эквивалентное активное сопротивление Rэ=15Ом и реактивное Хэ=20Ом, ток установки 70 А. Определить мощность.

19. Какую разность потенциалов U надо приложить к концам обмотки соленоида, чтобы внутри его индукция магнитного поля была равна В=1,26 мТл? Если известно: что длина соленоида l=70 см, его диаметр D=2 мм и изготовлен из медного провода диаметром d=0,2 мм, ρ=1,7·10-8 удельное сопротивление меди, магнитная постоянная μ0=1,26·10-6 Гн/м.

Похожие материалы

Информация о работе