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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