Выбор конфигурации и расчет индукторов для высокочастотного нагрева. Гребенюк В.Ф - 8 стр.

UptoLike

Рубрика: 

ного эффекта, объясняется асимметрией магнитного поля витка или соленои-
да. Во внутренней полости оно значительно сильнее, чем снаружи, вследст-
вие чего главная часть электромагнитной энергии поступает в проводник из-
нутри.
Кольцевой эффект ухудшает использование сечения проводников, по-
вышая их активное сопротивление. При расчете сопротивления цилиндриче-
ских и овальных индукторов, внутрь которых помещена нагреваемая деталь,
можно принимать, что ток сконцентрирован лишь на внутренней стороне
провода. Усиление магнитного поля внутри индуктора в соединении эффек-
том близости повышает эффективность нагрева деталей, охваченных индук-
тором. В этом случае кольцевой эффект полезен, несмотря на увеличение ак-
тивного сопротивления индуктирующего провода. Однако он затрудняет на-
грев внутренних поверхностей, действуя противоположно эффекту близости
и уменьшая напряженность магнитного поля у нагреваемой поверхности.
1.6 Влияние магнитопровода на распределение тока в проводнике
Если проводник, по которому пропускается ток высокой частоты, ок-
ружить с трех сторон ферромагнитным материалом, имеющим большое элек-
трическое удельное сопротивление (феррит или расслоенное железо), но яв-
ляющимся хорошим проводником магнитного потока и уменьшающим рас-
сеяние магнитного поля в пространстве, то можно наблюдать явление одно-
стороннего поверхностного эффекта. Наибольшая плотность тока будет в той
части проводника, которая находиться у открытой стороны паза. В присутст-
вии магнитопровода часть проводника, лежащая в глубине паза, охватывает-
ся полным магнитным потоком, поэтому в этой части индуктируется наи-
большая противоэлектродвижущая сила и создается большое индуктивное
сопротивление. Вследствие этого ток проходит в части проводника, обла-
дающей наименьшим сопротивлением в зоне открытого конца паза.
Явление вытеснения тока в проводнике, расположенном в пазу магни-
топровода, к открытому концу паза называют эффектом паза или эффектом
Фильда.
Поскольку в магнитопроводе за счет вихревых токов и потерь на гис-
терезис выделяется значительная мощность, то его практически всегда нужно
охлаждать водой. Для изготовления магнитопроводов, используемых при
частотах звукового диапазона (от 0,5 до 10 кГц), применяют пластины тол-
щиной от ,01 до 0,35 мм, выполненные из трансформаторной кремнистой
стали и покрытые термостойким слоем изоляции с помощью лакирования,
оксидирования или лучше всего фосфатирования. Толщина пластины выби-
рается в зависимости от частоты, индукции и интенсивности охлаждения.
Для частот от 0,5 до 2,5 кГц применяют пластины толщиной от 0,35 до 0,2
мм, а для частот от 8 до 10 кГцтолщиной от 0,2 до 0,1 мм. Магнитопрово-
ды, применяемые в устройствах с частотой радиодиапазона (70 кГц и выше),
изготавливают только из феррита.
10
ного эффекта, объясняется асимметрией магнитного поля витка или соленои-
да. Во внутренней полости оно значительно сильнее, чем снаружи, вследст-
вие чего главная часть электромагнитной энергии поступает в проводник из-
нутри.
       Кольцевой эффект ухудшает использование сечения проводников, по-
вышая их активное сопротивление. При расчете сопротивления цилиндриче-
ских и овальных индукторов, внутрь которых помещена нагреваемая деталь,
можно принимать, что ток сконцентрирован лишь на внутренней стороне
провода. Усиление магнитного поля внутри индуктора в соединении эффек-
том близости повышает эффективность нагрева деталей, охваченных индук-
тором. В этом случае кольцевой эффект полезен, несмотря на увеличение ак-
тивного сопротивления индуктирующего провода. Однако он затрудняет на-
грев внутренних поверхностей, действуя противоположно эффекту близости
и уменьшая напряженность магнитного поля у нагреваемой поверхности.

     1.6 Влияние магнитопровода на распределение тока в проводнике

       Если проводник, по которому пропускается ток высокой частоты, ок-
ружить с трех сторон ферромагнитным материалом, имеющим большое элек-
трическое удельное сопротивление (феррит или расслоенное железо), но яв-
ляющимся хорошим проводником магнитного потока и уменьшающим рас-
сеяние магнитного поля в пространстве, то можно наблюдать явление одно-
стороннего поверхностного эффекта. Наибольшая плотность тока будет в той
части проводника, которая находиться у открытой стороны паза. В присутст-
вии магнитопровода часть проводника, лежащая в глубине паза, охватывает-
ся полным магнитным потоком, поэтому в этой части индуктируется наи-
большая противоэлектродвижущая сила и создается большое индуктивное
сопротивление. Вследствие этого ток проходит в части проводника, обла-
дающей наименьшим сопротивлением в зоне открытого конца паза.
       Явление вытеснения тока в проводнике, расположенном в пазу магни-
топровода, к открытому концу паза называют эффектом паза или эффектом
Фильда.
       Поскольку в магнитопроводе за счет вихревых токов и потерь на гис-
терезис выделяется значительная мощность, то его практически всегда нужно
охлаждать водой. Для изготовления магнитопроводов, используемых при
частотах звукового диапазона (от 0,5 до 10 кГц), применяют пластины тол-
щиной от ,01 до 0,35 мм, выполненные из трансформаторной кремнистой
стали и покрытые термостойким слоем изоляции с помощью лакирования,
оксидирования или лучше всего фосфатирования. Толщина пластины выби-
рается в зависимости от частоты, индукции и интенсивности охлаждения.
Для частот от 0,5 до 2,5 кГц применяют пластины толщиной от 0,35 до 0,2
мм, а для частот от 8 до 10 кГц – толщиной от 0,2 до 0,1 мм. Магнитопрово-
ды, применяемые в устройствах с частотой радиодиапазона (70 кГц и выше),
изготавливают только из феррита.

10