Комп'ютерне моделювання та розрахунок індукції магнітного поля індукційного концентратора
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Проведено комп’ютерне моделювання індукційного концентратора-трансформатора та розрахунок розподілу індукції магнітного поля в ньому в залежності від діаметра робочого індуктора та його положення в концентраторі. Розрахунок проведено за рівняннями Максвелла в диференціальної формі. Властивості матеріалу вважалися ізотропними, гістерезисом і магнітним насиченням нехтували. Модель враховувала розподіл густини струму в елементах індукційного концентратора-трансформатора, само- та взаємоіндукцію між елементами. Отримані залежності розподілу індукції магнітного поля від частоти струму живлення (для 5,7 кГц, 60 кГц та 440 кГц) та конструктивних параметрів, які доводять існування декількох резонансів передачі енергії від первинного індуктора до робочого.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Посилання
V. Rudnev, D. Loveless, and R. Cook, Handbook of Induction Heating, 2nd Edition, 2nd ed. Boca Raton: CRC Press, 2017, ISBN: 978-1-1387-4874-3.
J. La, K. Bae, S. Lee, and M. Song, “Coil design optimization for an induction evaporation process: Simulation and experiment,” J. Mech. Sci. Technol., vol. 10, no. 30, 2016, DOI: 10.1007/s12206-016-0904-0.
V. Kilic, E. Unal, and H. Demir, “Coupling and power transfer efficiency enhancement of modular and array of planar coils using in-plane ring-shaped inner ferrites for inductive heating applications,” J. Appl. Phys., vol. 1, no. 122, pp. 83–88, 2017, DOI: 10.1063/1.4992119.
B. Kibret, M. Premaratne, P. Lewis, R. Thomson, and P. Fitzgerald, “A time-varying magnetic flux concentrator,” J. Phys. D. Appl. Phys., vol. 49, no. 33, 2016, DOI: 10.1088/0022-3727/49/33/335003.
N. Barka, “Study of the machine parameters effects on the case depths of 4340 spur gear heated by induction - 2D model,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 1–4, no. 93, pp. 1173–1181, 2017, DOI: 10.1007/s00170-017-0586-5.
F. Li, X. Li, Q. Zhao, T. Zhu, and Y. Rong, “Modeling and Simulation of Induction Heating with Magnetic Flux Concentrator,” Appl. Mech. Mater., vol. 268–270, pp. 983–991, 2012, DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.268-270.983.
R. Crawford and J. Douglas, “Emission control system with controlled induction heating and methods for use therewith,” US 10267193, 2019, URL: https://patents.justia.com/patent/10267193.
J. Shang and S. Surzhikov, “Plasma and Magnetic Field Generation,” in In Plasma Dynamics for Aerospace Engineering, Cambridge University Press, 2018, pp. 225–265. DOI: https://doi.org/10.1017/9781108292566.008">10.1017/9781108292566.008
A. Kuzmichev and L. Tsybulsky, “Termoemissionnyiy ionizator parov meallov [Termoemission ionizer of metal vapor],” Her. Khmelnytskyi Natl. Univ., vol. 231, no. 6, pp. 217–224, 2015, URL: http://journals.khnu.km.ua/vestnik/pdf/tech/2015_6/(231) 2 015-6-t.pdf.
A. Kuzmichev and L. Tsybulsky, “In Advances in Induction and Microwave Heating of Mineral and Organic Materials,” in Evaporators with Induction Heating and Their Applications, InTech, 2011, pp. 269–302.
L. Tir and N. Fomin, Sovremennye metody induktsionnoi plavki [Modern methods of induction melting]. Moscow: Energiya, 1975.
H. Konyushkov and R. Musyn, Spetsial’nyye metody svarki davleniyem [Special methods of pressure welding]. Saratov: Ay Pi Er Medi, 2009, ISBN: 978-5-904000-04-2.
V. Proleyko, Bazovyye lektsii po elektronike (v 2-kh tomakh). T.1. Elektrovakuumnaya, plazmennaya i kvantovaya elektronika [Basic lectures on electronics (in 2 volumes). Vol. 1. Electrovacuum, plasma and quantum electronics]. Moscow: Tekhnosfera, 2009, ISBN: 978-5-94836-214-4.
W. Smith, “PRINCIPLES OF OZONE GENERATION,” Watertec Engineering Pty. [Online]. Available: https://pdfs.semanticscholar.org/d56c/f1aee9cde763aef313e843b77745af075637.pdf.
D. John, Classical Electrodynamics, 1st ed. New York: John Wiley & Sons, 1962, ISBN: 0-471-43131-1.
