Исследование электромеханических, электрических и тепловых характеристик системы индукционного нагрева с постоянными магнитами

В настоящее время в различных странах начинает разрабатываться оборудование индукционного нагрева немагнитных цилиндрических изделий, вращающихся в магнитном поле, создаваемом катушками постоянного тока или постоянными магнитами. В то же время электромагнитные, электромеханические и тепловые процессы в таких системах слабо изучены, а их разработка и тем более оптимизация конструктивного исполнения и режимов нагрева заготовок требуют глубокого их исследования. В представленной статье рассматриваются проведенные исследования электромеханических, электрических и тепловых характеристик системы индукционного нагрева с постоянными магнитами для нагрева изделий, выполненных из немагнитных металлов с малым удельным электросопротивлением (алюминия, меди, бронзы), вращающихся в поперечном магнитном поле. Расчеты выполнялись аналитическим методом по каскадным схемам замещения и численным моделированием в программном пакете ANSYS. Представлены зависимости плотности вихревого тока, наведенного в нагреваемой заготовке от радиальной и угловой координат, механического момента, развиваемого нагреваемой заготовкой, и температурного перепада при различных скоростях их вращений. Проведено сравнение результатов численного моделирования и аналитического расчета. Показано, что аналитический метод, основанный на применении каскадных схем замещения, имеет достаточно хорошую точность и может быть рекомендован для расчета электрических, механических и тепловых параметров индукционных установок с постоянными магнитами.

• Тимофеев В.Н.
• Бикеев Р.А.
• Бланк А.В.
• Промзелев В.А.

• Искусство. Декоративно-прикладное искусство. Фотография. Музыка. Игры. Спорт

• Технические науки. Промышленность
• Физико-математические науки
• Естественные науки