மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல்

மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் என்றால் என்ன

மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் என்பது மின்கடத்தா மற்றும் குறைக்கடத்திகளை ஒரு மாற்று மின்சார புலத்தில் வெப்பமாக்குவதைக் குறிக்கிறது, இதன் செல்வாக்கின் கீழ் சூடான பொருள் துருவப்படுத்தப்படுகிறது. துருவமுனைப்பு என்பது தொடர்புடைய கட்டணங்களின் இடப்பெயர்ச்சியின் ஒரு செயல்முறையாகும், இது ஒவ்வொரு மேக்ரோஸ்கோபிக் தொகுதி உறுப்புகளிலும் ஒரு மின் கணத்தின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

துருவமுனைப்பு மீள் மற்றும் தளர்வு என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: மீள் (நிலைமை இல்லாமல்) மின்சார புலத்தின் ஆற்றலை தீர்மானிக்கிறது, மற்றும் தளர்வு (நிலைமை) சூடான பொருளில் வெளியிடப்படும் வெப்பத்தை தீர்மானிக்கிறது. வெளிப்புற மின்சார புலத்தால் தளர்வு துருவமுனைப்பில், அணுக்கள், மூலக்கூறுகள், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட வளாகங்களின் உள் பிணைப்புகளின் ("உராய்வு") சக்திகளை கடக்க வேலை செய்யப்படுகிறது. இந்த வேலையில் பாதி வெப்பமாக மாற்றப்படுகிறது.

ஒரு மின்கடத்தாவில் வெளியிடப்படும் சக்தி பொதுவாக தொகுதி அலகு என குறிப்பிடப்படுகிறது மற்றும் சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது

இதில் γ என்பது பொருளின் சிக்கலான கூட்டு கடத்துத்திறன், EM என்பது பொருளில் உள்ள மின்சார புல வலிமை.

சிக்கலான கடத்தல்

இங்கே, εr என்பது மொத்த சிக்கலான மின்கடத்தா மாறிலி ஆகும்.

மின்கடத்தா மாறிலி எனப்படும் ε' இன் உண்மையான பகுதி, ஒரு பொருளில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலின் அளவை பாதிக்கிறது. ε «இன் கற்பனையான பகுதி, இழப்பு காரணி என அழைக்கப்படுகிறது, இது பொருளில் சிதறடிக்கப்பட்ட ஆற்றலின் (வெப்பம்) அளவீடு ஆகும்.

துருவமுனைப்பு மற்றும் கசிவு நீரோட்டங்கள் இரண்டின் காரணமாக பொருளில் சிதறடிக்கப்பட்ட ஆற்றலை இழப்பு காரணி கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது.

நடைமுறையில், கணக்கீடுகள் இழப்பு கோணத் தொடுகோடு எனப்படும் மதிப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன:

இழப்பு கோணத்தின் தொடுகோடு மின்காந்த அலைவுகளின் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலுடன் வெப்பப்படுத்த செலவழித்த ஆற்றலின் விகிதத்தை தீர்மானிக்கிறது.

மேலே உள்ளவற்றைக் கருத்தில் கொண்டு, வால்யூமெட்ரிக் குறிப்பிட்ட செயலில் உள்ள சக்தி, W / m3:

அல்லது

இவ்வாறு, குறிப்பிட்ட தொகுதி சக்தியானது சூடான பொருளில் உள்ள மின்புல வலிமையின் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும், அதிர்வெண் மற்றும் இழப்பு காரணி.

சூடான பொருளில் உள்ள மின்சார புலத்தின் வலிமையானது பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தம், மின்கடத்தா மாறிலி ε ', புலத்தை உருவாக்கும் மின்முனைகளின் இடம் மற்றும் வடிவம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. நடைமுறையில் மிகவும் பொதுவான சில நிகழ்வுகளுக்கு, மின்முனைகளின் இருப்பிடம், மின்சார புலத்தின் வலிமை படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ள சூத்திரங்களால் கணக்கிடப்படுகிறது.

அரிசி. 1. மின்சார புலத்தின் வலிமையைக் கணக்கிடுவதற்கு: a — உருளை மின்தேக்கி, b — பிளாட் ஒற்றை அடுக்கு மின்தேக்கி, c, d — பிளாட் மல்டிலேயர் மின்தேக்கி, முறையே, குறுக்கு மற்றும் மின்சார புலத்தில், பொருட்களின் அடுக்குகளின் ஏற்பாட்டுடன். .

Em இன் வரம்புக்குட்பட்ட அதிகபட்ச மதிப்பு வெப்பமான பொருளின் மின் வலிமையால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். மின்னழுத்தம் முறிவு மின்னழுத்தத்தின் பாதிக்கு மேல் இருக்கக்கூடாது.தானியங்கள் மற்றும் காய்கறி பயிர்களின் விதைகளுக்கான திறன் (5 ... 10) 103 V / m, மரத்திற்கு - (5 ... 40) 103 V / m, பாலிவினைல் குளோரைடு - (1 ... 10 ) 105 V / m வரம்பில் எடுக்கப்படுகிறது.

இழப்பு குணகம் ε « பொருளின் வேதியியல் கலவை மற்றும் அமைப்பு, அதன் வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம், பொருளில் உள்ள மின்சார புலத்தின் அதிர்வெண் மற்றும் வலிமை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

பொருட்களின் மின்கடத்தா வெப்பமூட்டும் பண்புகள்

மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் பல்வேறு தொழில்கள் மற்றும் விவசாயத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மின்கடத்தா வெப்பத்தின் முக்கிய பண்புகள் பின்வருமாறு.

1. சூடாக்கப்பட்ட பொருளிலேயே வெப்பம் வெளியிடப்படுகிறது, இது வெப்பத்தை பத்து மற்றும் நூற்றுக்கணக்கான மடங்கு விரைவுபடுத்துகிறது (வெப்ப வெப்பமாக்கலுடன் ஒப்பிடும்போது) இது குறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் (மரம், தானியங்கள், பிளாஸ்டிக் போன்றவை) குறிப்பாக கவனிக்கப்படுகிறது. )

2. மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டதாகும்: குறிப்பிட்ட அளவு சக்தி மற்றும், அதன்படி, ஒரு சீரற்ற பொருளின் ஒவ்வொரு கூறுகளின் வெப்பநிலை வேறுபட்டது. இந்த செயல்பாடு விவசாயத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, உதாரணமாக தானியத்தை கிருமி நீக்கம் செய்வதிலும், பட்டுப்புழுக்களை ஊறுகாய் செய்வதிலும்,

3. மின்கடத்தா உலர்த்தலின் போது, ​​பொருளின் உள்ளே வெப்பம் வெளியிடப்படுகிறது, எனவே மையத்தில் வெப்பநிலை சுற்றளவை விட அதிகமாக இருக்கும். பொருளின் உள்ளே இருக்கும் ஈரப்பதம் ஈரத்திலிருந்து உலர்ந்ததாகவும், வெப்பத்திலிருந்து குளிராகவும் நகரும். எனவே, வெப்பச்சலன உலர்த்தலின் போது, ​​பொருளின் உள்ளே வெப்பநிலை சுற்றளவில் குறைவாக இருக்கும், மேலும் வெப்பநிலை சாய்வு காரணமாக ஈரப்பதத்தின் ஓட்டம் ஈரப்பதத்தை மேற்பரப்புக்கு நகர்த்துவதைத் தடுக்கிறது. இது வெப்பச்சலன உலர்த்தலின் செயல்திறனை வெகுவாகக் குறைக்கிறது. மின்கடத்தா உலர்த்தலில், வெப்பநிலை வேறுபாடு மற்றும் ஈரப்பதம் காரணமாக ஈரப்பதம் பாய்கிறது.மின்கடத்தா உலர்த்தலின் முக்கிய நன்மை இதுவாகும்.

4. அதிக அதிர்வெண் கொண்ட மின்சார துறையில் வெப்பம் மற்றும் உலர்த்தும் போது, ​​இழப்பு குணகம் குறைகிறது, அதன்படி, வெப்ப ஓட்டத்தின் சக்தி. தேவையான அளவில் சக்தியை வைத்திருக்க, மின்தேக்கிக்கு வழங்கப்பட்ட அதிர்வெண் அல்லது மின்னழுத்தத்தை நீங்கள் மாற்ற வேண்டும்.

மின்கடத்தா வெப்ப நிறுவல்கள்

தொழில் ஒன்று அல்லது பல வகையான தயாரிப்புகளின் வெப்ப சிகிச்சைக்காகவும், பொது பயன்பாட்டிற்கான நிறுவல்களுக்காகவும் சிறப்பு உயர் அதிர்வெண் நிறுவல்களை உருவாக்குகிறது. இந்த வேறுபாடுகள் இருந்தபோதிலும், அனைத்து உயர் அதிர்வெண் நிறுவல்களும் ஒரே கட்டமைப்பு வரைபடத்தைக் கொண்டுள்ளன (படம் 2).

உயர் அதிர்வெண் சாதனத்தின் வேலை மின்தேக்கியில் பொருள் வெப்பமடைகிறது 1. உயர் அதிர்வெண் மின்னழுத்தம் இடைநிலை அலைவு சுற்றுகள் 2 தொகுதி மூலம் வேலை மின்தேக்கிக்கு வழங்கப்படுகிறது, இது மின் ஒழுங்குமுறை மற்றும் ஜெனரேட்டர் ஒழுங்குமுறைக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது 3. விளக்கு ஜெனரேட்டர் மாற்றுகிறது செமிகண்டக்டர் ரெக்டிஃபையர் 4 இலிருந்து பெறப்பட்ட நேரடி மின்னழுத்தம், உயர் அதிர்வெண் மாற்று மின்னழுத்தத்தில். அதே நேரத்தில், குறைந்தபட்சம் 20 ... 40% ரெக்டிஃபையரில் இருந்து பெறப்பட்ட அனைத்து ஆற்றலும் விளக்கு ஜெனரேட்டரில் செலவிடப்படுகிறது.

விளக்கின் அனோடில் பெரும்பாலான ஆற்றல் இழக்கப்படுகிறது, இது தண்ணீரால் குளிர்விக்கப்பட வேண்டும். விளக்கின் நேர்மின்முனை பூமிக்கு 5 ... 15 kV க்கு வழங்கப்படுகிறது, எனவே குளிர்ந்த நீரின் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட விநியோக அமைப்பு மிகவும் சிக்கலானது. மின்மாற்றி 5 நெட்வொர்க் மின்னழுத்தத்தை 6 ... 10 kV ஆக அதிகரிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் ஜெனரேட்டருக்கும் மின் நெட்வொர்க்கிற்கும் இடையே கடத்தும் இணைப்பைத் துண்டிக்கிறது. பிளாக் 6 நிறுவலை ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்யவும், தொழில்நுட்ப செயல்பாடுகளை தொடர்ச்சியாக செய்யவும் மற்றும் அவசர முறைகளில் இருந்து பாதுகாக்கவும் பயன்படுகிறது.

மின்கடத்தா வெப்ப நிறுவல்கள் ஜெனரேட்டரின் சக்தி மற்றும் அதிர்வெண் ஆகியவற்றில் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுகின்றன, பதப்படுத்தப்பட்ட பொருளை நகர்த்துவதற்கும் வைத்திருப்பதற்கும் வடிவமைக்கப்பட்ட துணை உபகரணங்களின் கட்டுமானத்திலும், அதன் மீது இயந்திர தாக்கத்திற்கும்.

அரிசி. 2. உயர் அதிர்வெண் நிறுவலின் பிளாக் வரைபடம்: 1 — சுமை மின்தேக்கியுடன் கூடிய உயர் அதிர்வெண் சாதனம், 2 — பவர் ரெகுலேட்டருடன் இடைநிலை ஊசலாடும் சுற்றுகள், டிரிம்மிங் கொள்ளளவுகள் மற்றும் தூண்டல்கள், 3 — அனோட்கள் மற்றும் நெட்வொர்க்கைப் பிரிக்கும் விளக்கு ஜெனரேட்டர் சுற்றுகள், 4 - செமிகண்டக்டர் ரெக்டிஃபையர்: 5 - ஸ்டெப்-அப் டிரான்ஸ்பார்மர், சி - பிளாக் அசாதாரண இயக்க முறைகளில் இருந்து நிறுவலைப் பாதுகாக்கிறது.

தொழில் பல்வேறு நோக்கங்களுக்காக அதிக அதிர்வெண் நிறுவல்களை உற்பத்தி செய்கிறது. தயாரிப்புகளின் வெப்ப சிகிச்சைக்காக, தொடர் உயர் அதிர்வெண் ஜெனரேட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதற்காக சிறப்பு சாதனங்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

மின்கடத்தாவுடன் வெப்பமாக்குவதற்கு ஒரு ஜெனரேட்டரைத் தேர்ந்தெடுப்பது அதன் சக்தி மற்றும் அதிர்வெண்ணைத் தீர்மானிக்கிறது.

உயர் அதிர்வெண் ஜெனரேட்டரின் ஊசலாடும் சக்தி Pg, வேலை செய்யும் மின்தேக்கியில் உள்ள இழப்புகள் மற்றும் இடைநிலை ஊசலாடும் சுற்றுகளின் தொகுதி ஆகியவற்றின் மூலம் பொருளின் வெப்ப சிகிச்சைக்கு தேவையான வெப்ப ஓட்டத்தை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும்:

ηk என்பது வேலை செய்யும் மின்தேக்கியின் செயல்திறன், வெப்பப் பரிமாற்ற மேற்பரப்பின் பரப்பளவு, வெப்பப் பரிமாற்றக் குணகம் மற்றும் பொருள் மற்றும் நடுத்தர வெப்பநிலை வேறுபாடு ஆகியவற்றைப் பொறுத்து ηk = 0.8 ... 0.9, ηe என்பது மின் திறன் ஆகும். ஊசலாடும் சுற்று ηe = 0.65 ... 0 , 7, ηl - செயல்திறன், உயர் அதிர்வெண் இணைக்கும் கம்பிகள் ηl = 0.9 ... 0.95 இல் ஏற்படும் இழப்புகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது.

கட்டத்திலிருந்து ஜெனரேட்டரால் நுகரப்படும் சக்தி:

இங்கே ηg என்பது ஜெனரேட்டர் செயல்திறன் ηg = 0.65 … 0.85.

உயர் அதிர்வெண் நிறுவலின் மொத்த செயல்திறன் அதன் அனைத்து அலகுகளின் செயல்திறனின் உற்பத்தியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது மற்றும் 0.3 ... ... 0.5 க்கு சமம்.

இத்தகைய குறைந்த செயல்திறன் விவசாய உற்பத்தியில் மின்கடத்தா வெப்பமாக்கலின் பரவலான பயன்பாட்டைத் தடுக்கும் ஒரு முக்கிய காரணியாகும்.

அதிக அதிர்வெண் நிறுவல்களின் ஆற்றல் செயல்திறனை ஜெனரேட்டரால் சிதறடிக்கும் வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தி மேம்படுத்தலாம்.

மின்கடத்தா மற்றும் குறைக்கடத்திகளை சூடாக்கும் போது மின்னோட்டத்தின் அதிர்வெண் தேவையான வெப்ப ஓட்டத்தின் அடிப்படையில் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. நாம் வேலை மின்தேக்கியில் உள்ள சக்திகளின் சமநிலையிலிருந்து

V என்பது சூடான பொருளின் அளவு, m3.

கொடுக்கப்பட்ட வேகத்தில் தொழில்நுட்ப செயல்முறை நடைபெறும் குறைந்தபட்ச அதிர்வெண்:

Emax என்பது பொருளில் அதிகபட்சமாக அனுமதிக்கக்கூடிய மின்சார புல வலிமை, V / m.

அதிர்வெண் அதிகரிக்கும் போது, ​​​​எம் குறைகிறது, எனவே தொழில்நுட்ப செயல்முறையின் நம்பகத்தன்மை அதிகரிக்கிறது. இருப்பினும், அதிர்வெண்ணை அதிகரிப்பதற்கு சில வரம்புகள் உள்ளன. இழப்பு விகிதம் கடுமையாகக் குறைந்தால் அதிர்வெண்ணை அதிகரிப்பது நடைமுறைக்கு மாறானது. மேலும், அதிர்வெண் அதிகரிக்கும் போது, ​​சுமை மற்றும் ஜெனரேட்டரின் அளவுருக்களைப் பொருத்துவது கடினமாகிறது. இந்த ஒப்பந்தம் வழங்கப்பட்ட அதிகபட்ச அதிர்வெண், ஹெர்ட்ஸ்:

எல் மற்றும் சி ஆகியவை வேலை செய்யும் மின்தேக்கியுடன் கூடிய சுமை சுற்றுகளின் தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவின் குறைந்தபட்ச சாத்தியமான சமமான மதிப்புகள் ஆகும்.

வேலை செய்யும் மின்தேக்கியின் பெரிய நேரியல் பரிமாணங்களுடன், அதிர்வெண் அதிகரிப்பு மின்முனையில் மின்னழுத்தத்தின் சீரற்ற விநியோகத்திற்கு வழிவகுக்கும், எனவே, சீரற்ற வெப்பமாக்கலுக்கு வழிவகுக்கும். இந்த நிபந்தனைக்கான அதிகபட்ச அனுமதிக்கக்கூடிய அதிர்வெண், ஹெர்ட்ஸ்

இங்கு l என்பது வேலை செய்யும் மின்தேக்கியின் மிகப்பெரிய தட்டு அளவு, m.