Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 263 УДК 621.365.5 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ С U-ОБРАЗНЫМ МАГНИТОПРОВОДОМ * Г.Е. ЛЕВШИН, доктор техн. наук, профессор (АлтГТУ, г. Барнаул) Левшин Г.Е. – 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46, Алтайский государственный технический университет, e-mail: levshing@mail.ru Приведены результаты теоретического и экспериментального исследования в лабораторных условиях электротехнических и тепловых параметров электромагнитной индукционной плавильной тигельной печи с изогнутым U-образным магнитопроводом и частотой 50 Гц. Изготовленная печь создает горизонтальный магнитный поток между двумя полюсами этого магнитопровода, воздействующий на тигель с шихтой. Показана возможность быстрой плавки силумина и латуни в лабораторной печи и необходимость охлаждения электрической катушки. Эти результаты позволят создать методику проектирования и расчета основных электрических, магнитных и тепловых параметров электромагнитных печей различных типоразмеров. Ключевые слова: индукционная электромагнитная печь, изогнутый магнитопровод, электрическая катушка. Введение Предложенные в 2013 г. электромагнитные индукционные плавильные тигельные пе- чи (ЭМ-печи) создают горизонтальный магнитный поток между двумя обращенными друг к другу полюсами изогнутого магнитопровода U-или С-образной формы, между которыми расположены тигель и витки электрической катушки (ЭК), охватывающие магнитопровод. При повороте U-образного магнитопровода на 90° он становится С-образным [1, 2]. Методи- ка проектирования и расчета основных электрических, магнитных и тепловых параметров этих печей отсутствует [3-5]. Для получения данных об их работе, необходимых при проектировании и расчете, из- готовили экспериментальную ЭМ-печь (рис. 1) с U-образным магнитопроводом, набранным вручную из пластин толщиной 0,4 мм трансформаторной стали. В серии опытов 1 изготови- ли многослойную ЭК из 390 витков алюминиевого провода сечением S пр =3,1 мм 2 , а в сериях 2 и 3 – из 60 витков многожильного медного обмоточного провода в эмалевой изоляции об- щей площадью сечения 30,5 мм 2 . ЭК намотаны вручную на каркас из диэлектрика. Площадь сечения S эк окна ЭК 280 см 2 , а рабочий объем V р межполюсного пространства 5,7 дм 3 . Методика ЭМ-печь питали переменным током ( f = 50 Гц) от сети напряжением 380 и 220 В, в т. ч. через масляный автотрансформатор РНО-250-10. Измеряли активное сопротивление ЭК R a , напряжение U эк и общий ток ЭК I эк . В серии 1 отматывали от ЭК по 50 витков и повторя- ли измерения. * При участии Сергеева С. Ю.