- •Курсовая работа
- •Содержание
- •Задача 1.
- •1.1 Расчет нагревательных элементов.
- •1.2 Выбор и размещение нагревательных элементов в печном пространстве
- •1.3 Определение расхода электроэнергии. Энергетический баланс.
- •1.4 Влияние показателей качества электроэнергии на режим работы печей сопротивления.
- •1.5 Расчет ущерба от неудовлетворительного качества электроэнергии
- •2.1 Построение круговой диаграммы.
- •2.2 Построение рабочих характеристик и определение показателей работы печи.
- •2.3 Определение расхода электроэнергии на плавку металла. Составление энергетического баланса печи.
- •2.4 Влияние показателей качества электроэнергии не режим работы печи.
- •2.5 Расчет ущерба от неудовлетворительного качества энергии.
- •3.1 Расчет и построение графика глубины проникновения электромагнитной волны в глубь металла при индукционном нагреве.
- •3.2 Влияние показателей качества электроэнергии на режим работы индукционных печей.
- •4.1 Определение мощности высоковольтного генератора для питания установки.
- •4.2 Схема и векторная диаграмма, поясняющая явление нагрева диэлектрика в электрическом поле.
- •4.3 Влияние показателей качества электроэнергии на режим работы высокочастотного оборудования.
3.2 Влияние показателей качества электроэнергии на режим работы индукционных печей.
По заданной частоте выбираем генератор и определяем номинальный ток установки.
,
– мощность
генератора.
–
напряжение
генератора.
.
Вычислим мощность установки.
,
– активное
сопротивление установки.
Расчеты
при других значениях коэффициента
отклонения напряжения проведем с
помощью программы Microsoft
Office
Excel.
Таблица 9- Влияние показателей качества электроэнергии на режим работы индукционных печей
|
0,9 |
0,95 |
1 |
1,05 |
1,1 |
|
4,761 |
4,511 |
|
4,081 |
3,896 |
|
113,42 |
126,36 |
140 |
154,37 |
169,4 |
|
79,394 |
88,452 |
98 |
108,059 |
118,58 |
|
1,79963 |
1,7999 |
1,7999 |
1,7996 |
1,7999 |
Рисунок
13- Графики
и
Вывод: увеличение или уменьшение номинального напряжения приводит к уменьшению или уменьшению тока, а мощности индукционной печи не меняется.
Задача 4.
4.1 Определение мощности высоковольтного генератора для питания установки.
Определим мощность, выделяемую в 1 м3 диэлектрика.
Определим мощность, выделяемую во всем объеме диэлектрика.
Зададимся размерами древесины.
Рисунок 14- Размеры древесины
,
,
Вычислим мощность генератора.
Найдем напряжение между обмотками конденсатора.
Определим емкость конденсатора и емкостное сопротивление.
,
– диэлектрическая
проницаемость вакуума.
,
Вычислим ток через конденсатор.
Определим
активное и реактивное сопротивление
генератора.
,
4.2 Схема и векторная диаграмма, поясняющая явление нагрева диэлектрика в электрическом поле.
Рисунок15-Схема замещения диэлектрической установки
Определим падение напряжения на генераторе и конденсаторе.
Построим векторную диаграмму.
Масштаб по току: 10 А/мм.
Масштаб по напряжению: 50 В/мм.
Рисунок 16- Векторная диаграмма
Измерим
напряжение Uг.
4.3 Влияние показателей качества электроэнергии на режим работы высокочастотного оборудования.
Определим напряженность электрического поля.
Вычислим напряженность электрического поля в относительных единицах.
Определим
мощность, выделяемую в 1 м3
диэлектрика.
Вычислим мощность в относительных единицах.
Определим мощность, выделяемую во всем объеме диэлектрика.
Вычислим мощность генератора.
Вычислим мощность генератора в относительных единицах.
Вычислим
угол диэлектрических потерь.
,
Найдем угол диэлектрических потерь в относительных единицах.
Расчеты при других значениях коэффициента отклонения напряжения проведем с помощью программы Microsoft Office Excel.
Таблица 10- Влияние показателей качества электроэнергии на режим работы высокочастотного оборудования
|
- |
0,9 |
0,95 |
1 |
1,05 |
1,1 |
|
кВ/м |
19800 |
20900 |
22000 |
23100 |
24200 |
о.е. |
-0,1 |
-0,05 |
0 |
0,05 |
0,1 |
|
|
Вт/м3 |
56397,30 |
62837,73 |
69626,304 |
76763,0 |
84247,82 |
о.е. |
-0,19 |
-0,0975 |
0 |
0,1025 |
0,21 |
|
|
Вт |
56397,30 |
62837,73 |
69626,304 |
76763,0 |
84247,82 |
о.е. |
-0,19 |
-0,0975 |
0 |
0,1025 |
0,21 |
|
|
|
0,44444 |
0,39889 |
0,36 |
0,326531 |
0,297521 |
о.е. |
0,234567901 |
0,108033 |
0 |
-0,09297 |
-0,17355 |
Построим
графики
,
,
и
.
Вывод: при увеличении напряжения значение угла диэлектрических потерь уменьшается, расход электроэнергии на нагрев самого изделия (диэлектрика) уменьшается, а это доказывает невыгодность такого режима эксплуатации установки.
Заключение
В ходе выполнения работы, были закреплены теоретические знания по расчетам печей сопротивления, дуговых печей, индукционных печей, установок диэлектрического нагрева. Выявлено влияние показателей качества электроэнергии на режим работы этих электротехнологических установок – наиболее благоприятным режимом является режим при номинальном напряжении. Рассчитаны ущербы от неудовлетворительного качества электроэнергии.
Список
использованных источников
1. Электрические промышленные печи: Электрические печи сопротивления. Учебник для вузов в 2-х ч. А.Д. Свенчанский. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: - Энергия, 1975 – 384 с.
2. Электротехнологические промышленные установки: Методические указания к курсовой работе по электротехнологическим установкам для студентов специальности 100400 – «Электроснабжение»/ Сост. Н.В, Дулесова, И.Н. Колосов. Красноярск: КГТУ, 2004 – 39c.
3. Электроснабжение электротехнологических установок. Борисов Б.П., Вагин Г.Я. – Киев: Наук. думка, 1985 – 248с.
