Конденсаторы для индуктора, Параллельный резонансный контур Опции

[slimjack]

Подскажите формулы или какую-нибудь информацию по выбору конденсаторов, которые ставят в параллель с индуктором для обеспечения резонанса токов. Частота генератора 10-40 кГц (будет подбираться по нагреву металла в индукторе).
Как расчитать емкость по определенную частоту, вроде догадался: C=1/(w*w*L).
Но насколько мне известно, обычный кондер сюда не прилепишь - нужны специальные кондеры, которые выбираются не только по емкости, но и по мощности или токам.

Так вот я не пойму как расчитать требуемую мощность или ток. Подскажите, пожалуйста.

[Omen_13]

Конденсаторы (силовые) выбирают как правило по раб. напряжению, но обязательно оглядываются на частоту и кВАры - как правило можно лезть выше по частоте но раб. напряжение надо снижать.
Судя по тому что частота высокая предположу что масса металла небольшая, 5-15 кг, соответственно мощность большая не требуется - захотите воздушное охлаждение. Производители: из наших Элкод (есть с воздушным и водяним), их импортных Epcos (информации под рукой нет - я в командировке).
Если дадите информацию по индуктору (размеры, индуктивность, емкость тигля в литрах) и металлу (ч/м, цветной, сплавы с хитрыми характеристиками, варка сплава или просто расплавить и залить в форму) в общем минимальный объём информации, то помогу с выбором частоты и остальным.
пс
ток через ёмкость I=C*(dU/dt)=С*w*U
P=C*w*w*U*U - мощность в кВАРах

Пардон, ошибся. P=C*w*U*U

[slimjack]

Конденсаторы (силовые) выбирают как правило по раб. напряжению, но обязательно оглядываются на частоту и кВАры - как правило можно лезть выше по частоте но раб. напряжение надо снижать.
Судя по тому что частота высокая предположу что масса металла небольшая, 5-15 кг, соответственно мощность большая не требуется - захотите воздушное охлаждение. Производители: из наших Элкод (есть с воздушным и водяним), их импортных Epcos (информации под рукой нет - я в командировке).
Если дадите информацию по индуктору (размеры, индуктивность, емкость тигля в литрах) и металлу (ч/м, цветной, сплавы с хитрыми характеристиками, варка сплава или просто расплавить и залить в форму) в общем минимальный объём информации, то помогу с выбором частоты и остальным.
пс
ток через ёмкость I=C*(dU/dt)=С*w*U
P=C*w*w*U*U - мощность в кВАРах

Пардон, ошибся. P=C*w*U*U

U - это амплитуда напряжения? А мощность не в кВАРах, а, скорее, в ВАРах?!
Уточнения.
Имеется преобразователь на 15 кВт с регулировкой напряжения в звене постоянного тока и подстройкой выходной частоты. Индуктор 13 витков медной трубки с толщиной стенки 1 мм и наружным диаметром 10мм (грубо говоря, 10 квадрат. мм меди), диаметр самого индуктора 400мм и высота 1000 мм. Греть будем шихту с маленьким кусочками металла (фракции, примерно, 2 мм диаметром)

[slimjack]

Индуктивность не я считал, но получилась порядка 30 мкГн.

[Omen_13]

U - это амплитуда напряжения? А мощность не в кВАРах, а, скорее, в ВАРах?!

U - действующее значение; Действительно мощность в ВАРах, 1000ВАР= 1кВАР

Имеется преобразователь на 15 кВт с регулировкой напряжения в звене постоянного тока и подстройкой выходной частоты. Индуктор 13 витков медной трубки с толщиной стенки 1 мм и наружным диаметром 10мм (грубо говоря, 10 квадрат. мм меди), диаметр самого индуктора 400мм и высота 1000 мм. Греть будем шихту с маленьким кусочками металла (фракции, примерно, 2 мм диаметром)

Насчёт частоты надо подумать-посчитать, индуктор не совсем стандартный (большой шаг).
А какое максимальное выходное напряжение позволяет источник?

[slimjack]

U - это амплитуда напряжения? А мощность не в кВАРах, а, скорее, в ВАРах?!

U - действующее значение; Действительно мощность в ВАРах, 1000ВАР= 1кВАР

Имеется преобразователь на 15 кВт с регулировкой напряжения в звене постоянного тока и подстройкой выходной частоты. Индуктор 13 витков медной трубки с толщиной стенки 1 мм и наружным диаметром 10мм (грубо говоря, 10 квадрат. мм меди), диаметр самого индуктора 400мм и высота 1000 мм. Греть будем шихту с маленьким кусочками металла (фракции, примерно, 2 мм диаметром)

Насчёт частоты надо подумать-посчитать, индуктор не совсем стандартный (большой шаг).
А какое максимальное выходное напряжение позволяет источник?

сейчас 220 действующее. В дальнейшем будем менять на трехфазник 380 действующее.

[Omen_13]

сейчас 220 действующее. В дальнейшем будем менять на трехфазник 380 действующее.

220? это инвертор от электропривода?
Немного дополнил условия: шихта (основной материал) не эл.проводящая и не ферромагнетик, мет.включения друг с другом не контактируют, металл - сталь или её сплавы (p=2*10-7 Oм*м, u=40), температура нагрева меньше точки Кюри. Тогда для нагрева глубина проникновения должна быть в 2,5...5 раз меньше диаметра, или 0.4...0.8мм. Тогда глубине 0.4мм соответствует примерно 8 кГц и 0.8мм 2 кГц
Пусть частота 8 кГц, напряжение источника 220В - тогда емкость компенсирующей батареи примерно 13 мкФ, реактивная мощность 32кВАР, из каталога Элкода http://www.capacitors.ru/catalogue.pdf можно выбрать конденсаторы К78-12а-1000В - 3,3 мкФ (4 шт.) или К78-21А-250В - 6.8 мкФ (2 шт.). На всякий случай проверьте мои расчёты, считал "влёт"
Если шихта проводящая то считать надо под её параметры. В каталоге Элкода есть ограничительные параметры и примеры, я думаю что вопросов с выбором новых конденсаторов не возникнет.
Глубина проникновения (м) = 503* корень квадратный[p/(u*f)]
p - удельное сопротивление, Oм*м; u - относительная магнитная проницаемость; f - частота, Гц.

Да, чуть не забыл - у индуктора с таким шагом будет очень большое рассеяние, что скажется на КПД нагрева не самым лучшим образом. Обычно начинают с выбора оптимальной частоты, а потом расчитывают индуктор и комп.батарею.

[Omen_13]

Если этот вопрос интересен, постараюсь на следующей неделе отсканировать нужные главы из пары книжек и выложить на всеобщее обозрение

[slimjack]

Отсканируйте, пожалуйста. А то книги, что нашел в библиотеке, еще сильнее запутывают, и ориентированы в основном на расчет индуктора для нагрева куска металла (например, закалка резцов). Мне бы такую книгу, как для домохозяек.
Шихта состоит из изолированных кусочков.
Я задавал уже такой вопрос в теоретическом разделе - можно ли как-то (частотой либо геометрией индуктора) сделать, чтобы основная часть магнитного потока проходила ближе к стенкам индуктора? Вобще как поле распределяется и от чего это распределение зависит?

[Omen_13]

Отсканируйте, пожалуйста. А то книги, что нашел в библиотеке, еще сильнее запутывают, и ориентированы в основном на расчет индуктора для нагрева куска металла (например, закалка резцов). Мне бы такую книгу, как для домохозяек.
Шихта состоит из изолированных кусочков.

Ясно, книги я уже выбрал, самое то. Постараюсь отсканировать побыстрее, но сейчас просто завал, до конца недели постараюсь отсканировать.

Я задавал уже такой вопрос в теоретическом разделе - можно ли как-то (частотой либо геометрией индуктора) сделать, чтобы основная часть магнитного потока проходила ближе к стенкам индуктора? Вобще как поле распределяется и от чего это распределение зависит?

Пытаюсь вспомнить теорию, но голова плохо соображает, поэтому на 100% точность пока не претендую.
1. Любой проводящий материал помещённый в индуктор приводит к "выталкиванию" магнитного поля за счёт наведеного тока - т.н. вихревые токи.
2. Плотность магнитного потока явно зависит от приближения к проводнику. В нашем случае индуктор не идеальный (большое рассеяние), поэтому основной поток будет ослабевать по мере приблежения к оси индуктора.
Если по русски то чем ближе к индуктору тем сильнее поле а следовательно нагрев.