4 -удельные потери при магнитной индукции В=0,5 Тл и частоте f = 3000 Гц;
6 - магнитная индукция в слабых полях при напряженности поля Н=0,4 А/м;
7 - магнитная индукция в средних полях при напряженности поля Н=10 А/м.
Четвёртая - порядковый номер типа стали.
Таким образом, заданные электротехнические стали характеризуются следующим образом:
1511 - горячекатаная изотропная сталь, с содержанием кремния - (3,8…4,8) %, удельные потери нормируются при магнитной индукции В=1,5 Тл и частоте f = 50 Гц, тип стали - 1.
1521 -эта сталь отличается от предыдущей только тем, что удельные потери нормируются при магнитной индукции В=1,0 Тл и частоте f = 400 Гц,
Эти стали поставляются в виде листов толщиной 0,1…1,0 мм шириной 500…1000 мм и длиной 600…2000 мм.
Электротехнические кремнистые стали применяются для изготовления двигателей и генераторов, дросселей и трансформаторов, электромагнитных механизмов и реле, работающих как на постоянном, так и на переменном токе различной частоты.
Нормированные характеристики сталей рассматриваемых марок приведены в таблице 1.
изоляция напряжение полиэтилен сталь
Таблица 3. Нормированные характеристики сталей марок 1511 и 1521 (выбраны стали с одинаковой толщиной листа - 0,35 мм)
|
Марка |
Удельные потери Вт/кг при индукции, Тл, равной |
Магнитная индукция, Тл при напряжённости магнитного поля, А/м, равной |
||||||||
|
0,75 |
1 |
1,5 |
500 |
1000 |
2500 |
5000 |
10000 |
30000 |
||
|
1511 |
1,35 |
3,0 |
1,30 |
1,46 |
1,57 |
1,70 |
1,90 |
|||
|
1521 |
10,75 |
19,5 |
1,21 |
1,30 |
1,44 |
Решение
Опишите электротехнические стали с нормированными магнитными свойствами в переменных полях, в частности, стали 1511 и 1521. Оцените потери в стали 1521 при частоте 50 Гц и напряженности внешнего магнитного поля 2500 А/м и сравните эти потери с потерями в стали 1511 при тех же условиях.
В соответствии с маркой стали магнитные потери для стали 1521 нормируются при магнитной индукции В=1,0 Тл и частоте f = 400 Гц и составляют 19,5 Вт/кг (табл. 2). При напряжённости внешнего магнитного поля 2500 А/м индукция в стали 1521 составляет 1,44 Тл (см. табл. 2). Следовательно, нормированные потери необходимо привести к условиям задания. Поскольку сталь магнитомягкая, то приближённо можно считать, что основная доля потерь - это потери на вихревые токи. Поэтому воспользуемся формулой потери на вихревые токи.
Рнорм= в Bнорм 2 Чfнорм 2. искомые потери: Рх = в B1,44 2 Чf50 2.
Для стали 1521:
Для стали 1511 потери нормируются при индукции 1,5 Тл. Поскольку у этой стали при напряжённости поля 2500 А индукция составляет 1,44 Тл, то нормируемые потери увеличатся в 1,52/1,442 = 1,085 раза, то есть составят 3Вт/кгЧ1,085=3,255 Вт/кг.
Вывод.
Если сталь 1521, предназначенную для работы при частоте 400 Гц применять в условиях, аналогичных применению стали 1511, то есть при частоте 50 Гц, то магнитные потери в стали 1521 будут меньше, чем в стали 1511.