Аннотация
Для исследования энергетических параметров индукционной системы с постоянными магнитами, была разработана модель, позволяющая решать электромагнитную задачу. Благодаря этой модели удалось рассчитать распределение параметров электромагнитного поля (векторов напряженности электрического и магнитного полей, а также плотности тока) в системе «индуктор-нагреваемая цилиндрическая заготовка». На основе полученного распределения характеристик электромагнитного поля была определена интегральная активная мощность, выделяющаяся в заготовке. Представлены зависимости активной мощности, выделяемой в нагреваемой цилиндрической алюминиевой заготовке, как функции скорости вращения, числа пар полюсов системы постоянных магнитов, отношения углового размера зазора между магнитами к их угловому размеру. Установлена зависимость активной мощности в заготовке от величины зазора между нею и магнитами. С увеличением скорости вращения магнитной системы вокруг заготовки, а также с увеличением количества пар полюсов в магнитной системе происходит значительное возрастание интегральной активной мощности, выделяющейся в заготовке. Кроме этого, изменение направления вектора намагниченности постоянных магнитов от радиального до тангенциального также приводит к возрастанию активной мощности в заготовке, однако это возрастание не столь значительно
Ключевые слова: постоянные магниты, магнитное поле вращающихся постоянных магнитов, индукционная система с постоянными магнитами, индукционный нагрев с постоянными магнитами, активная мощность в заготовке, численное моделирование, скорость вращения магнитного поля, вектора намагниченности
Список литературы
[1] Индукционный и электроконтактный нагрев металлов: монография / А.И. Алиферов, С. Лупи. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. – 410 с. [2] Electromagnetic and thermal analysis of the induction heating of aluminum rotating in a DC magnetic field / R. Araneo, F. Dughiero, M. Fabbri, M. Forzan, A. Geri, S. Lupi, A. Morandi, P. Ribani, G. Vega // Proceedings of International Symposium HES-07: Heating by Electromagnetic Sources, Padua. – Padua, 2007. – p. 487–496. [3] Karban P. Higher-order finite element modeling of rotational induction heating of nonferromagnetic cylindrical billets / P. Karban, F. Mach, I. Dolezel // Proceedings of International Symposium HES-10: Heating by Electromagnetic Sources, Padua.– Padua, 2010. – Р. 515–522. [4] Optimization design of induction heaters in the field of rotating permanent magnets with cylindrical load of non-ferrous metals / E. Golovenko, I. Gudkov, V. Goremykin, K. Michailov, E. Kinev // Proceedings of the XVII Congress 21–25 may, 2012 St.Petersburg. – С.-Петербург: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2012. – C. 91–97. [5] Analytical and numerical analysis of electrical parameters of induction heating with permanent magnets / А. Aliferov, A. Blanc, M. Forzan, A. Inkin, S. Lupi // Proceedings of the XVII Congress 21–25 may, 2012 St.Petersburg. – С.-Петербург: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2012. – C. 81–90. [6] Karban P. Higher-order finite element modeling of rotational induction heating of nonferromagnetic cylindrical billets / P. Karban, F. Mach, I. Dolezel // Heating by electromagnetic sources HES-10. – Padua: Servizi Grafici Editoriali, 2010. – Р. 515–522. [7] A new high efficiency technology for the induction heating of nonmagnetic billets / F. Dughiero, M. Forzan, S. Lupi, F. Nicoletti, M. Zerbetto // Heating by electromagnetic sources HES-10. – Padua: Servizi Grafici Editoriali, 2010. – Р. 531–538. [8] 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. [9] Каскадные Е-Н-схемы замещения для расчета магнитоэлектрических установок индукционного нагрева / А.В. Бланк, А.И. Алиферов, А.И. Инкин // Электротехника. – 2011. – № 6. – С. 36–41. [10] Инкин А.И. Установки индукционного нагрева с постоянными магнитами и их каскадные А-Н-схемы замещения для расчета электромагнитного поля / А.И. Инкин, А.И. Алиферов, А.В. Бланк // Вестник Павлодарского государственного университета. Серия энергетическая. – 2011. – № 2. – С. 64–74. [11] Инкин А.И. Электротепловые расчеты установок электронагрева на основе универсальных каскадных схем замещения: монография / А.И. Инкин, А.И. Алиферов, А.В. Бланк. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2013. – 202 с. [12] Бланк А.В. Магнитоэлектрические установки индукционного нагрева и их электротепловые расчеты на базе каскадных схем замещения / А.В. Бланк, А.В. Азанов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2012. – № 6. – С. 65–69.
