DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2018.49.039

УДК 621.365.51

ДВУХОБМОТОЧНЫЙ БЕЗЖЕЛЕЗНЫЙ ИНДУКТОР БЕГУЩЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

А.Н. Карлов, канд. техн. наук, И.П. Кондратенко, чл.-корр. НАН Украины, Р.С. Крищук, канд. техн. наук, А.П. Ращепкин, докт. техн. наук
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина,
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду

Для устранения производственного шума и одностороннего притяжения при термообработке ферромагнитных лент предложено использовать безжелезные трехфазные высокочастотные индукторы бегущего магнитного поля. Для управления равномерностью нагрева полосы различных типоразмеров предложено использовать двухобмоточные индукторы с различными полюсными делениями и регулируемой величиной питающего напряжения каждой обмотки. Для стабилизации положения ленты по центру зазора предложено идентичное исполнение верхнего и нижнего двухобмоточных индукторов, что достигается размещением обоих обмоток в пазах каждого индуктора. Путем переключения питания фаз фазными токами каждой обмотки могут возбуждаться как согласно, так и встречно бегущие поля. Последние используются для компенсации при необходимости большого продольного натяжения ленты. С использованием системы уравнений Максвелла разработаны методы расчета полной комплексной мощности обеих обмоток и определены нормальные и тангенциальные силы, воздействующие на ферромагнитную полосу при ее произвольном асимметричном положении в зазоре. Установлено, что частота тока, при которой обеспечивается стабилизация ленты по оси зазора, зависит от геометрических размеров и электрофизических свойств ленты. Разработан метод расчета распределения тепловыделений и распределения температурного поля по длине и ширине движущейся полосы. Показано использование двухобмоточного индуктора для обеспечения равномерного нагрева ленты различных типоразмеров. Библ. 11, рис. 7.
Ключевые слова: линейный индуктор, индуктор бегущего поля, безжелезный индуктор, индукционный нагрев, метод расчета.

ДВОХОБМОТКОВИЙ БЕЗЗАЛІЗНИЙ ІНДУКТОР БІЖУЧОГО МАГНІТНОГО ПОЛЯ

О.М. Карлов, канд. техн. наук, І. П. Кондратенко, чл.-кор. НАН України, Р.С. Крищук, канд. техн. наук, А.П. Ращепкін, докт. техн. наук
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна

Для усунення виробничого шуму і односторонніх сил притягування при термообробці феромагнітних стрічок пропонується використовувати беззалізні трифазні високочастотні індуктори біжучого магнітного поля. Для контролю рівномірності обігрівання стрічки різних типових розмірів запропоновано використовувати двохобмоткові індуктори з різним полюсним діленням і регульованою величиною напруги живлення кожної обмотки. Для стабілізації положення стрічки по центру зазору пропонується ідентичне конструктивне виконання верхнього та нижнього двохобмоткових індукторів, що досягається розміщенням обох обмоток у пазах кожного індуктора. Шляхом переключення живлення фаз фазними струмами кожної обмотки можуть збуджуватися біжучі поля як однакового направлення, так і зустрічного. Останні використовуються для компенсації при необхідності великого поздовжнього натягу стрічки. Використовуючи систему рівнянь Максвелла, розроблено методи розрахунку повної комплексної потужності обох обмоток і визначено нормальні та дотичні сили впливу на феромагнітну стрічку при її довільній асиметричній позиції в зазорі. Встановлено, що частота струму, при якій забезпечується стабілізація стрічки по осі зазору, залежить від геометричних розмірів і електрофізичних властивостей стрічок. Розроблено метод розрахунку розподілу тепла і розподілу температурного поля за довжиною і шириною рухомої смуги. Показано використання двохобмоткового індуктора для забезпечення рівномірного нагрівання стрічки різних розмірів. Бібл. 11, рис. 7.
Ключові слова: лінійний індуктор, індуктор біжучого поля, беззалізний індуктор, індукційне нагрівання, метод розрахунку.

Література
1. Виштак П.А., Кондратенко И.П., Крутилин В.А., Ращепкин А.П. Метод расчета линейных индукторов с концентрическими обмотками для нагрева металлических лент. Техническая электродинамика. 1987. № 2. С. 6–12.
2. Кондратенко И.П., Ращепкин А.П. Индукционный нагрев плоского проката металлов. Новини енергетики. 1998. №11. С. 40–42.
3. Ращепкин А.П., Крутилин В.А., Виштак П.А., Кондратенко И.П., Зинченко Т.Р. Индукционный метод нагрева проката из цветных металлов и сплавов. Цветные металлы. 1989. № 1. С. 104–107.
4. Певзнер М.З., Широков Н.М., Хаютин С.Г. Непрерывная индукционная термообработка лент и полос. Москва: Металлургия, 1994. 128 с.
5. Кондратенко И.П., Ращепкин А.П. Двухобомоточный индуктор бегущего поля для нагрева плоского проката металлов. Праці Інституту електродинаміки НАН України. Київ, 2005. № 3(12). С. 112–123.
6. Виштак Т.В., Кондратенко И.П., Ращепкин А.П. Индукционный нагрев полосы токовыми контурами канонических форм. Технічна електродинаміка. 2003. № 1. С. 63–68.
7. Виштак Т.В., Кондратенко И.П. Электромагнитное поле пространственно распределенного токового контура, расположенного над проводящей полосой. Вісник Кременчуцького державного університету. 2005. Вип. 4. 2005 (33). С.115–118.
8. Немков В.С., Петухова С.В., Гудовский С.А., Зюбанова Л.Ф., Боярский М.П. Акустические и электромагнитные поля высокочастотных установок. Применение токов высокой частоты в электротермии: Тез. докл. Х Всесоюзн. науч.-техн. конф. Ленинград 15–17 апреля 1986 г.  Москва: Информэлектро, 1986. С. 7.
9. Красновидова Т.В., Артышевский П.П., Буканин В.А. Повышение равномерности индукционного нагрева по ширине движущегося листа. Электротехническая промышленность. Сер. Электротермия. 1984. Вып. 11 (261). С. 3–4.
10. Ращепкин А.П. Поле в зазоре при переменной линейной нагрузке обмотки линейной индукционной машины. Магнитная гидродинамика. 1965. № 3. С. 96–102.
11. Тамм И.Е. Основы теории электричества. Москва: Наука, 1976. 616 с.