Berechnung der Generatorleistung

Die Berechnung der Generatorleistung für die Lösung einer bestimm­ten Erwär­mungs­aufgabe ist schwierig, da sich nicht alle Para­meter berech­nen lassen oder unbe­kannt sind. Um einen An­halts­punkt für die im Werk­stück benö­tigte Leis­tung zu bekom­men, sind nach­folgend zwei Methoden der Berech­nung beschrie­ben. Die benötigte Gene­rator­klem­men­leis­tung ergibt sich aus der Werk­stück­leis­tung zuzüg­lich den Blind­leis­tungs­verlus­ten im Schwing­kreis.

Methode I    geht von einer Erwär­mung aus, welche nicht zu lange dauert und maximal eine Tem­pera­tur von ca. 700° C erreicht. Die Werk­stück­leis­tung wird über die Wärme­kapa­zi­tät der erwärm­ten Werk­stücke bestimmt.

Gleichung I P = T · m · c ÷ 3600
   
  P = Werkstückleistung [kW]
  T = Temperaturerhöhung [°C]
  m = Masse des zu erwärmenden Werkstoffes [kg/h]
         bei partieller Erwärmung die erwärmte Teilmasse
  m = Stückzahl/h · Masse/Teil [kg/h]
  c = Spezifische Werkstoff-Wärmekapazität [J/kg°C]

Tabelle der spezifischen Wärmekapazitäten   Aluminium 0,900
Gold 0,130 Iridium 0,134 Molybdän 0,251 Platin 0,134 Zinn 0,218
Grauguss 0,540 Messing 0,385 Nickel 0,448 Blei 0,130 Kupfer 0,385
Silber 0,234 Stahl 0,482 Titan 0,482 Wolfram 0,134 Zink 0,389

 

Methode II    bestimmt die im Werkstück umzu­setzen­de Leis­tung, um die bei hohen Tem­pe­ra­turen auf­tre­ten­den Strah­lungs­ver­luste des Werk­stücks decken zu können. Der Tempe­ratur­be­reich liegt über 800° C, die Erwär­mungs­dauer spielt keine Rolle.

Gleichung II P = A · e · 4,87·10-15 · TW4
   
  P = Werkstückleistung [kW]
  A = Oberfläche der strahlenden Fläche [cm2]
  e = Emissionskoeffizient des Werkstücks
  TW = Werkstücktemperatur [K]

Tabelle der Emissionskoeffizienten   Gold geschmolzen 0,10
Metall im Vakuum ≈ 0,3 Metall an Luft 0,55 Stahl mit Walzhaut 0,88 Graphit 0,95

 

 


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