265 / 460
Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2
Технологическое оборудование,
оснастка и инструменты
____________________________________________________________________
265
4. Значения полных (
I
эк
,
S,
z
) и соответствующих индуктив-
ных (
I
L
, Q
L
, x
L
) параметров весьма
близки между собой. Поэтому
при дальнейшем рассмотрении
ограничимся первыми.
5. Полные и индуктивные
токи, сопротивления и мощности
(
I
эк
,
I
L
,
z, x
L
,
S,
Q
L
) значительно (~
на порядок) превышают по вели-
чине соответствующие активные
параметры (
I
а
,
R
a
,
Р
).
6. U-образный магнито-
провод увеличивает индукцию
В
эк
, создаваемую ЭК, в 5-10 раз.
Графическая обработка ре-
зультатов показывает, что с уве-
личением числа витков
w
все ви-
ды токов, мощностей и плотности
тока уменьшаются (рис. 2).
Полученные уравнения ап-
проксимации подтверждают это с
высокой достоверностью =0,9935-0,9984.
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
Графики ампервольтных (АВХ) и вольтамперных характеристик (ВАХ) этой печи с
разным числом витков весьма близки к прямолинейным. Так, при
,
,
,
.
Значения же всех сопротивлений и индуктивности закономерно возрастают с увели-
чением
w
, причем
R
a
прямо пропорционально, а
z, x
L
и L
эм
по параболическому закону (рис.
3). Достоверность аппроксимации = 0,993-0,998.
,
,
.
Одним из важнейших параметров ЭМ-печи является МДС
I
эк
w
, которая создает (сна-
чала) магнитное поле напряженностью
Н
эк
и индукцией
В
эк
в полости ЭК и (затем) полный
магнитный поток
Ф
пол
с индукцией
B
i
в материале магнитопровода. Он разделяется на рабо-
чий поток
Ф
раб
с индукцией
B
e
<
B
i
в воздухе ее рабочего объема V
р
и поток рассеяния
Ф
рас
вокруг ЭМ-печи. Поток Ф
раб
=В
е
S
пот
обеспечивает появление в электропроводной шихте ин-
дуктивной ЭДС с напряжением
U
инд
, которая, в свою очередь, создает индукционные вихре-
вые токи
I
инд
, нагревающие ее и создающие теплоту
Q
нагр
за время
t
, в соответствии с форму-
лами [4]:
U
инд
= 4,44
f В
е
S
пот ,
I
инд
= 4,44
f В
е
S
пот
/
R
aш
,
Q
нагр
=
I
2
инд
R
aш
t
,
где
S
пот
– площадь поверхности, через которую проходит поток Ф
раб
;
Рис. 2.
Зависимости полного тока I
эк
от числа витков
при 380 и 220 В