Politechnika Lubelska |
Laboratorium Elektrotermii. |
||||
|
Ćwiczenie nr 2. |
||||
Imię i nazwisko: Joanna Kacprzak Jarosław Plich Tomasz Śpiewak
|
Semestr IV |
Grupa: Edi 4.2
|
Rok akadem. 1998/99 |
||
Temat ćwiczenia: Badanie modelu pieca indukcyjnego rdzeniowego, kanałowego do topienia cyny i ołowiu.
|
Data wyk_ćw. 1999-03-01 |
Ocena: |
1.Cel ćwiczenia.
W ćwiczeniu zaprezentowana jest metoda grzania i działanie indukcyjnych urządzeń grzejnych.
Nagrzewanie indukcyjne polega na powstawaniu ciepła we wsadzie pod wpływem prądów w nim indukowanych. Wykorzystuje się zjawisko indukcji magnetycznej.
Pod wpływem zmian strumienia magnetycznego powstają we wsadzie prądy indukowane nagrzewające wsad.
2.Schemat pomiarowy.
Rys.1 Układ połączeń do próby obciążenia.
Dane modułu pieca kanałowego:
Napięcie zasilania - 22V.
Częstotliwość - 50Hz.
Ilość zwoi wzbudnika -2,5mm2.
Przekrój kanału - 400mm2 .
Wsad -cyna.
Masa rdzenia -20kg.
Sonda pomiarowa: z=5 zwojów.
Przekrój rdzenia: s=7,0 x 5,5=38 cm2 .
Blacha transformatora=0,35mm.
Straty P[W/kg] odczytać z wykresu.
Rezystancja uzwojenia RCu=0,68.
Termopara Fe=const.=5,4mV/100˚ C.
Przy obciążonym piecu i napięciu zasilającym U=220V mierzyć temperaturę wsadu co 10 sekund aż do stopienia wsadu. Wyniki podaje tabela1.
Lp |
τ |
Siła termo elektryczna |
t |
U1 |
I |
P |
cos |
U2 |
- |
[S] |
[mV] |
[˚ C] |
[V] |
[A] |
[W] |
- |
[V] |
1 |
10 |
1,11 |
20,54 |
180 |
36 |
520 |
0,0802 |
2,33 |
2 |
20 |
2,2 |
40,722 |
180 |
34 |
510 |
0,0833 |
2,42 |
3 |
30 |
3,2 |
59,2 |
180 |
40 |
501 |
0,0695 |
2,45 |
4 |
40 |
4,1 |
75,85 |
180 |
38 |
493 |
0,0720 |
2,50 |
5 |
50 |
5,0 |
92,5 |
180 |
37 |
486 |
0,0729 |
2,56 |
6 |
60 |
5,8 |
107,3 |
180 |
36 |
482 |
0,0743 |
2,60 |
7 |
70 |
6,6 |
122,1 |
180 |
35 |
477 |
0,0757 |
2,64 |
8 |
80 |
7,2 |
133,2 |
180 |
34 |
472 |
0,0771 |
2,66 |
9 |
90 |
7,8 |
144,3 |
180 |
33 |
465 |
0,0782 |
2,70 |
10 |
100 |
8,2 |
151,7 |
180 |
32 |
460 |
0,0798 |
2,73 |
11 |
110 |
8,6 |
159,1 |
180 |
31 |
455 |
0,0815 |
2,77 |
12 |
120 |
8,8 |
162,8 |
180 |
30 |
450 |
0,0833 |
2,80 |
2.1 Przykład obliczeń.
Przykładowe obliczenie wartości współczynnika mocy: P=UI cos
cos= P/UI
dla Lp.1: cos =520/(180*36)=0,0802
Przykładowe obliczenie temperatury:
5,4 mV-100°C
1mV-x
2.2 Charakterystyka t=f ().
3.Pomiar prądu, mocy i cos φ.
Zasilić układ (rys.1) napięciem regulowanym co 20V.
Wyniki podaje tabela 2.
Lp |
Masa wsadu |
U1 |
I |
P |
cos |
U2 |
- |
[g] |
[V] |
[A] |
[W] |
- |
[mv] |
1 |
20 |
200 |
2,4 |
420 |
0,875 |
3,4 |
2 |
20 |
180 |
2,1 |
340 |
0,899 |
3,10 |
3 |
20 |
160 |
1,9 |
270 |
0,888 |
2,77 |
4 |
20 |
140 |
1,7 |
210 |
0,882 |
2,42 |
5 |
20 |
120 |
1,5 |
160 |
0,888 |
2,7 |
6 |
20 |
100 |
1,25 |
110 |
0,88 |
1,71 |
7 |
20 |
80 |
1,00 |
70 |
0,875 |
1,37 |
8 |
20 |
60 |
0,75 |
40 |
8,888 |
1,3 |
9 |
20 |
40 |
0,5 |
20 |
1 |
0,72 |
10 |
20 |
20 |
0,33 |
10 |
1,(51) |
0,42 |
3.1 Przykład obliczeń.
Przykładowe obliczenie współczynnika mocy dla tabeli 2:
P=UI cosφ
cosφ= P/UI
dla Lp.1: cosφ =420/(200*2,4)=0,875
4.Wnioski.
Po przeprowadzeniu ćwiczenia nasunęły się następujące wnioski: Obliczona temperatura stopionej cyny wynosi 191,5°C, wnioskujemy z tego, że jest to początkowa temperatura topnienia cyny, ponieważ wartość tablicowa jest równa 232°C. Różnica pomiędzy wartością otrzymaną, a odczytaną z tablic może wynikać z niedokładności wykonanych pomiarów. Błędnie mogliśmy odczytać wskazania mierników. Błąd może wynikać z tego, że oko ludzkie nie jest doskonałe i faktyczny moment topienia cyny mógł być odczytany wcześniej niż to nastąpiło.
Piec
ind.