Расчет конденсаторной баратеи

Реактивная мощность для компенсации реактивной мощности индуктора с расплавом:

,

где Р – активная мощность индуктора с расплавом, Вт;

tgφ – естественный,

Реактивная мощность для компенсации реактивной мощности индуктора с шихтой:

,

где Р – активная мощность индуктора с расплавом, Вт;

tgφ` – естественный,

Выберем конденсатор по таблице 5.2 стр. 9 [1].

ЭСВП-0.8-1

Реактивная мощность конденсаторной батареи

Вт,

где - коэффициент запаса

Емкость конденсаторной батареи

Число конденсаторных банок

Переменная часть емкости

Постоянная часть емкости

 

Электрические потери в конденсаторной батареи.

где tgδ=0.22∙10-2 – тангенс угла диэлектрических потерь, находится по рисунку 5.9, стр.10 [1].

 

 

Расчет магнитопровода печи

Магнитный поток индуктора:

;

Магнитный поток, сцепленный с магнитопроводом:

;

где - коэффициент связи между индуктором и магнитопроводом.

Площадь активного сечения магнитопровода:

;

где - средняя магнитная индукция в магнитопроводе из стали марки 1511.

Количество пакетов магнитопровода:

,

где , - толщина пакета.

Площадь активного сечения одного пакета:

;

Толщина листов

Полное сечение пакета:

,

где - коэффициент заполнения пакета сталью.

Радиальный размер пакета магнитопровода:

.

Масса пакета магнитопровода:

,

где - высота магнитопровода, - плотность электротехнической стали.

Электрические потери в пакете магнитопровода:

,

где - коэффициент добавочных потерь, - удельные электрические потери в стали магнитопровода, находятся по рисунку 5.21, стр. 24 [1].

Тепловой поток с единицы поверхности магнитопровода:

Рабочая температура поверхности магнитопровода не превышает допустимую.

Электрические потери в магнитопроводе:

Масса магнитопровода:

Расчет системы водоохлаждения индуктора

Мощность отводимых водой потерь:

где - электрические потери в индукторе,

- тепловые потери через боковую стенку тигля (из расчета тепловых потерь).

Потребный расход воды:

,

где - температура воды на выходе из индуктора,

- температура воды на входе в индуктор.

Гидравлический эквивалент диаметра канала водоохлаждения индуктирующего витка:

,

где - площадь сечения канала,

- периметр сечения канала.

Скорость воды:

,

где на первом этапе принимается число параллельных ветвей .

Средняя температура воды:

.

Критерий Рейнольдса:

,

где - кинематическая вязкость воды по рисунку 5.24, стр. 27 [1].

 

Потери напора по длине канала охлаждения индуктора:

где ,

,

- коэффициент зернистой шероховатости.

Критерий Нуссельта:

,

где - критерий Прандтля по рисунку 5.24, стр. 27 [1].

Коэффициент теплоотдачи от стенки индуктора к охлаждающей воде:

,

где - теплопроводность воды по рисунку 5.24, стр. 27 [1].

Максимальная температура охлаждаемой стенки индуктора:

.

 

Расчет параметров короткой сети

Глубина проникновения тока в материал проводника при температуре 70-75 ºС для медных шин при частоте 1000 Гц:

(стр.186 [3])

Толщина шины должна быть

- удельное электросопротивление меди

Радиус трубчатого проводника:

,

где - допустимая плотность тока в проводнике;

.

По найденному радиусу трубчатого проводника выбираем медную круглую трубку с наружним диаметром 45 мм и толщиной стенки 7 мм.

Активное сопротивление участка длиной 1 м короткой сети:

.

Индуктивное сопротивление участка длиной 1 м коротко сети:

, где d- расстояние между проводниками, м; - коэффициент, выбирается по рис.3-69, стр.186 [3]; R1, R2 – внутренний и наружные радиусы токопровода, м.

Длина короткой сети: Lf = 3 (м), выбирается из конструктивных соображений.

Активное и реактивное сопротивление короткой сети

, где коэффициент добавочных потерь для активного сопротивления

, где коэффициент добавочных потерь для реактивного сопротивления

Полное сопротивление короткой сети:

.

Потери напряжения в короткой сети:

Относительные потери напряжения в короткой сети:

Электрические потери в короткой сети: