2. Программа работы и порядок выполнения

Собрать электрическую цепь установки по прилагаемой схеме (рис2). Снять основные энергетические показатели установки при подключении трансформатора на напряжения 127 и 220В и при различных напряжениях вторичной обмотки трансформатора.

Рис. 2. Электрическая схема установки

Включить цепь и через каждые 3 минуты измерять температуру индуктора и записывать ее значения, а также показания приборов в таблицу 1.

Таблица 1

Результаты исследований

№

Наблюдения

Вычисления

τ, мин.

t, °С

I1, А

U1, В

P1, Вт

I2, А

U2, В

P2, Вт

Н1, А/м

Н2, А/м

Вст, м

∆тр, м

Рст, Вт

Ртр, Вт

β, %

Θ, %

cos γ

1

2

3

Токопроводящий элемент выполнен из стали диаметром d_ст=12мм. Труба имеет внутренний диаметр d_тр=15,75 мм, толщина стенки трубы δ_тр=2,0 мм. Длина отрезка трубы l=1,18 м, а общая длина трубы l_тр=3,54 м. Общая длина стержня l_с=4,3м. Определить напряженность магнитного поля стержня:

;А/м (6)

При выполнении расчета нагревателя при нагрузке h использовать кривую относительной магнитной проницаемости (рис.3.). При построении используется кривая намагничивания для литой стали. Глубина проникновения электромагнитной волны в стержень:

μ₁ при H₁ - определяется по рис.3.

Поглощаемая стержнем мощность: ; Вт (7)

Рис.3. Кривая относительной магнитной проницаемости

Определить напряженность магнитного поля трубы

;А/н (8)

Глубина проникновения электромагнитной волны в толщу трубы при полученном значении Н₂

(9)

(μ₂ при Н₂ по рис.3.)

Поглощаемая трубой мощность:

Вт (10)

Определение отношения поглощаемых мощностей

(11)

Очевидно, что поглощаемая трубой мощность меньше поглощаемой мощности стержня, так как длина трубы меньше длины стержня в соотношении:

(12)

Определить коэффициент мощности нагревателя :

(13)

По экспериментальным и расчетным результатам построить графические зависимости:

а) кривую нагрева индуктора трубы во времени t = f(t);

б)зависимость cosу=f(H₂);

в)зависимость Р_тр=f(H₂);

г) зависимость cosγ=f (I₂).