ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№2(43) апрель-июнь 2019

Нагрев немагнитных изделий цилиндрического и прямоугольного поперечного сечения в магнитном поле вращающихся постоянных магнитов

Выпуск № 4 (41) октябрь - декабрь 2018
Авторы:

Алиферов Александр Иванович,
Жуловян Владимир Владимирович,
Морев Андрей Эдуардович,
Промзелев Владислав Алексеевич
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1727-2769-2018-4-30-43
Аннотация

В различных странах создается оборудование индукционного нагрева немагнитных цилиндрических изделий во вращающемся магнитном поле постоянных магнитов. Практический интерес к таким индукционным системам для сквозного нагрева изделий из немагнитных металлов с малым удельным электросопротивлением (алюминия, меди, бронзы) объясняется его экономичностью и эффективностью по сравнению с индукционными установками, нагревающими такое изделие в продольном переменном магнитном поле. При индукционном нагреве данных металлов в продольном переменном магнитном поле удается обеспечить электрический КПД процесса нагрева не более 0,50…0,55. В то же время электрический КПД нагрева таких заготовок во вращающемся магнитном поле постоянных магнитов может достигать до 0,75…0,85. Для исследования энергетических, электромеханических и температурных режимов установок индукционного нагрева с постоянными магнитами была разработана численная модель, позволяющая решать сопряженную электромагнитную и тепловую задачу нагрева алюминиевых изделий с прямоугольным и цилиндрическим поперечным сечением.


Ключевые слова: вращающееся магнитное поле постоянных магнитов, индукционный нагрев, активная мощность в нагреваемом изделии, механический момент сопротивления нагреваемого изделия, температурное поле, скорость вращения магнитного поля, число пар полюсов, концентраторы магнитного поля

Список литературы
  1. Mach F., Karban P., Dolezel I. Induction heating of cylindrical non-magnetic ingots by rotation in static magnetic field generated by permanent magnets // Journal of Computational and Applied Mathematics. – 2012. – Vol. 236 (18). – P. 4732–4744.
  2. Исследование электромагнитных параметров установок индукционного нагрева с постоянными магнитами / А.И. Инкин, А.В. Бланк, А.И. Алиферов, Е.Г. Порсев, В.А. Промзелев // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2012. – № 1-1. – С. 178–182.
  3. Исследование энергетических параметров систем индукционного нагрева с магнитами / А.И. Алиферов, Р.А. Бикеев, А.В. Бланк, А.Э. Морев, В.Н. Тимофеев // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. – 2014. – № 1 (54). – С. 122–127.
  4. Patent WO2013128241. Device for induction heating of a billet / F. Dughiero, M. Forzan, M. Zerbetto. – Publ. date 06.09.2013.
  5. Инкин А.И., Алиферов А.И., Бланк А.В. Каскадные Е-Н-схемы замещения для расчета магнитоэлектрических установок индукционного нагрева // Электротехника. – 2011. – № 6. – С. 36–41.
  6. Lupi S., Forzan M., Aliferov A. Induction and direct resistance heating: theory and numerical modeling: monograph. – Heidelberg: Springer, 2015. – 370 p. – ISBN 978-3-319-03478-2. – doi: 10.1007/978-3-319-03479-9.
  7. Multi rotors permanent magnet heater for controlling temperature distribution in aluminum billets / F. Dughiero, M. Forzan, C. Pozza, M. Zerbetto // International Scientific Colloquium Modelling for Electromagnetic Processing MEP-2014, Hannover, September 16–19, 2014. – Hannover: Leibniz University of Hannover, 2014. – P. 415–420.
  8. Energetic and thermal performance of induction heating system with permanent magnets / A.I. Aliferov, R.A. Bikeev, D.S. Vlasov, V.A. Promzelev, A.E. Morev, S. Lupi // 2016 11th International Forum on Strategic Technology, June 1–3, 2016, Novosibirsk, Russia: proceedings of IFOST-2016. – Novosibirsk, 2016. – Pt. 2. – P. 127–129. – ISBN 978-5-7782-2918-1.
  9. Electromechanical and energetic characteristics of system of induction heating by permanent magnets / A.I. Aliferov, R.A. Bikeev, D.S. Vlasov, V.A. Promzelev, A.E. Morev // 17th International Conference on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices EDM 2016, 30 June – 4 July 2016, Erlagol, Altai, Russia. – Novosibirsk, 2016. – P. 518–521. – doi: 10.1109/EDM.2016.7538790.
  10. Особенности нагрева немагнитных изделий прямоугольного сечения во вращающемся поле постоянных магнитов / Р.А. Бикеев, В.А. Промзелев, А.В. Бланк, А.Э. Морев // Известия Томского политехнического университета. – 2014. – Т. 325, № 2. – С. 143–148.
  11. Dughiero F., Forzan M., Lupi S. Induction heating of aluminum billets rotating in a DC magnetic field // VIII Internetional Conference on Problems of Control and Modelling Complex Systems, Samara, June 24–29, 2006. – Samara, 2006. – P. 171–176.
Для цитирования:

Нагрев немагнитных изделий цилиндрического и прямоугольного поперечного сечения в магнитном поле вращающихся постоянных магнитов / А.И. Алиферов, В.В. Жуловян, А.Э. Морев, В.А. Промзелев // Доклады АН ВШ РФ. – 2018. – № 4 (41). – C. 30–43. doi: 10.17212/1727-2769-2018-4-30-43

For citation:

Aliferov A.I., Zhulovyan V.V., Morev A.E., Promzelеv V.A. Nagrev nemagnitnykh izdelii tsilindricheskogo i pryamougol'nogo poperechnogo secheniya v magnitnom pole vrashchayushchikhsya postoyannykh magnitov [Heating of nonmagnetic workpieces of cylindrical and rectangular cross section in the magnetic field of rotating permanent magnets]. Doklady Akademii nauk vysshei shkoly Rossiiskoi Federatsii – Proceedings of the Russian higher school Academy of sciences, 2018, no. 4 (41), pp. 30–43. doi: 10.17212/1727-2769-2018-4-30-43.

Просмотров: 325