1. Мета роботи

Вивчення конструкції і придбання практичних навичок по дослідженню й експлуатації індукційних водонагрівачів із зовнішнім індуктором.

2. Програма роботи

2.1 Вивчити конструкцію і скласти ескізи нагрівача, індуктору і робочої частини магнітопроводу [5, 8, 9].

2.2 Вивчити принцип роботи нагрівача на ескізі системи індуктор-труба і показати струм індуктору та труби, а також напрямок і розподіл магнітного потоку навколо індуктору [5, 8, 9].

2.3 Дослідити залежність потужностей нагрівача від напруженості магнітного поля.

2.4 Розрахувати і вибрати конденсаторні батареї для компенсації реактивної потужності.

2.5 Дослідити залежність спожитого струму в мережі від потужності нагрівача при включених конденсаторах.

Аудиторний об’єм заняття – 2 години.

3. Вказівки по підготовці до лабораторної роботи

3.1 Пункти 2.1, 2.2 виконати до початку занять.

3.2 Підготуватись до відповідей на контрольні запитання.

4. Вказівки по виконанню лабораторної роботи

4.1 Вивчити конструкцію нагрівача на робочому місці.

4.2 Дослідити індукційний нагрівач відповідно до п.6.

5 Зміст звіту

5.1 Викреслити електричну схему для дослідження індукційних водонагрівачів, ескізи індуктору і робочої частини магнітопровода, показати на ескізах струм і магнітний потік.

5.2 Привести у вигляді таблиці результати досліджень і графічні залежності потужностей нагрівача від напруженості магнітного поля.

5.3 Привести результати розрахунку і вибору конденсаторів.

6 Методика виконання роботи

Зміна напруги на затискачах нагрівача здійснюється автотрансформатором. Виміри робити з кроком 5А. Результати дослідів заносяться в таблицю 6.1 і 6.2. Після зняття дослідних даних проводиться визначення розрахунків параметрів.

Таблиця 6.1 - Результати дослідження індукційних водонагрівачів без компен-суючих конденсаторів

Виміряне			Розраховано
Напруга U, В	Струм І, А	Потужність Р, Вт	Повна потужність S, ВА	соsφ	Напруженість Н, А/м	Питома потужність Р0, Вт/м2

6.1 Методика розрахунку параметрів

Повна потужність нагрівача:

S = U І (6.1)

Напруженість магнітного поля:

Н = І W/h, (6.2)

де h – висота котушки, м;

W – кількість витків котушки.

Питома потужність нагрівача:

Р_о = Р / (π · d_н · h ), (6.3)

де d_н – зовнішній діаметр труби під індуктором, м.

7 Пояснення до роботи

Індукційний водонагрівач являє собою термоізольований бак з індукційними нагрівачами, які мають зовнішній індуктор. Індукційні нагрівачі винесено за межі термоізольованого баку. Рух рідини здійснюється завдяки тиску, що виникає між шарами теплої та холодної води. Тому у нижній патрубок поступає холодна вода , а з верхнього виходить підігріта і таким чином вода циркулює по колу бак - індукційні нагрівачі і поступово вся вода, що знаходиться в баку нагрівається. Ємність баку дорівнює 0,4 м³.

Індукційний нагрівач являє собою стальний циліндр, навколо якого розміщена обмотка - індуктор. При пропусканні змінного струму по індуктору виникає змінне магнітне поле, яке направлено по утворюючій циліндру. Під дією змінного магнітного поля виникають вихрові струми - джерела тепла. Частково тепло, також, відбирається від індуктору.

Контрольні питання

1. Що таке напруженість магнітного поля?

2. Що таке індукція магнітного поля?

3. Що таке магнітний потік?

4. Що таке індукція?

5. Поясніть конструкцію і принцип дії індукційного водонагрівача.

6. Як можна збільшити соsφ індукційного нагрівача?

7. По якому закону змінюється густота струму в перетині циліндру?

1. Як зміниться потужність нагрівача при зміні числа витків індуктору при незмінній напрузі джерела живлення?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7

ВИВЧЕННЯ І ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕМЕНТНИХ ВОДОНАГРІВАЧІВ