Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки
В работе теоретически рассмотрено влияние поперечных размеров токопроводов на величину магнитного давления в угловом изгибе металлического листа. Показано, что комбинирование угла наклона плоскости, в которой расположены токопроводы, и ширины "дальнего" токопровода позволяет реализовать до...
Saved in:
| Published in: | Електротехніка і електромеханіка |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143113 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки / Г.С. Сериков // Електротехніка і електромеханіка. — 2008. — № 5. — С. 70-71. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-143113 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Сериков, Г.С. 2018-10-24T14:54:49Z 2018-10-24T14:54:49Z 2008 Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки / Г.С. Сериков // Електротехніка і електромеханіка. — 2008. — № 5. — С. 70-71. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. 2074-272X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143113 621.319.5 В работе теоретически рассмотрено влияние поперечных размеров токопроводов на величину магнитного давления в угловом изгибе металлического листа. Показано, что комбинирование угла наклона плоскости, в которой расположены токопроводы, и ширины "дальнего" токопровода позволяет реализовать довольно высокий уровень концентрации поля и сил магнитного давления в зоне обработки. В роботі теоретично розглянуто вплив поперечних розмірів струмопроводів на величину магнітного тиску в кутовому згібі металевого листа. Показано, що комбінування куту нахилу площини, в якій росташовані струмопроводи, та ширини "дальнього" струмопроводу дозволяє реалізувати досить високій рівень концентрації поля та сил магнітного тиску у зоні обробки. In the article, influence of current-distributors cross dimensions on magnetic pressure value in a metal sheet bend is theoretically analyzed. It is shown that combining inclination of the plane in which the current distributors are located with the width of the "far" current distributor allows reaching sufficiently-high level of the field and magnetic pressure forces concentration in the working zone. ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Техніка сильних електричних та магнітних полів Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки Magnetic field and pressure excited by an inductor with finite-width current distributors in workpiece bends Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки |
| spellingShingle |
Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки Сериков, Г.С. Техніка сильних електричних та магнітних полів |
| title_short |
Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки |
| title_full |
Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки |
| title_fullStr |
Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки |
| title_full_unstemmed |
Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки |
| title_sort |
магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки |
| author |
Сериков, Г.С. |
| author_facet |
Сериков, Г.С. |
| topic |
Техніка сильних електричних та магнітних полів |
| topic_facet |
Техніка сильних електричних та магнітних полів |
| publishDate |
2008 |
| language |
Russian |
| container_title |
Електротехніка і електромеханіка |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Magnetic field and pressure excited by an inductor with finite-width current distributors in workpiece bends |
| description |
В работе теоретически рассмотрено влияние поперечных размеров токопроводов на величину магнитного давления в угловом изгибе металлического листа. Показано, что комбинирование угла наклона плоскости, в которой расположены токопроводы, и ширины "дальнего" токопровода позволяет реализовать довольно высокий уровень концентрации поля и сил магнитного давления в зоне обработки.
В роботі теоретично розглянуто вплив поперечних розмірів струмопроводів на величину магнітного тиску в кутовому згібі металевого листа. Показано, що комбінування куту нахилу площини, в якій росташовані струмопроводи, та ширини "дальнього" струмопроводу дозволяє реалізувати досить високій рівень концентрації поля та сил магнітного тиску у зоні обробки.
In the article, influence of current-distributors cross dimensions on magnetic pressure value in a metal sheet bend is theoretically analyzed. It is shown that combining inclination of the plane in which the current distributors are located with the width of the "far" current distributor allows reaching sufficiently-high level of the field and magnetic pressure forces concentration in the working zone.
|
| issn |
2074-272X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143113 |
| citation_txt |
Магнитное поле и давления, возбуждаемые индуктором с токопроводами конечной ширины, в угловых изгибах заготовки / Г.С. Сериков // Електротехніка і електромеханіка. — 2008. — № 5. — С. 70-71. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT serikovgs magnitnoepoleidavleniâvozbuždaemyeinduktoromstokoprovodamikonečnoiširinyvuglovyhizgibahzagotovki AT serikovgs magneticfieldandpressureexcitedbyaninductorwithfinitewidthcurrentdistributorsinworkpiecebends |
| first_indexed |
2025-11-25T22:54:43Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:54:43Z |
| _version_ |
1850576251520024576 |
| fulltext |
70 Електротехніка і Електромеханіка. 2008. №5
УДК 621.319.5
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ДАВЛЕНИЯ, ВОЗБУЖДАЕМЫЕ ИНДУКТОРОМ
С ТОКОПРОВОДАМИ КОНЕЧНОЙ ШИРИНЫ, В УГЛОВЫХ ИЗГИБАХ ЗАГОТОВКИ
Сериков Г.С.,
Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет
Украина, 61002, Харьков, ул. Петровского, 25, кафедра "Автомобильной электроники",
тел. 700-38-52
В роботі теоретично розглянуто вплив поперечних розмірів струмопроводів на величину магнітного тиску в кутово-
му згібі металевого листа. Показано, що комбінування куту нахилу площини, в якій росташовані струмопроводи, та
ширини "дальнього" струмопроводу дозволяє реалізувати досить високій рівень концентрації поля та сил магнітного
тиску у зоні обробки.
В работе теоретически рассмотрено влияние поперечных размеров токопроводов на величину магнитного давления в
угловом изгибе металлического листа. Показано, что комбинирование угла наклона плоскости, в которой расположе-
ны токопроводы, и ширины "дальнего" токопровода позволяет реализовать довольно высокий уровень концентрации
поля и сил магнитного давления в зоне обработки.
В предыдущем рассмотрении работы [1] токо-
проводы индукторной системы полагались достаточ-
но тонкими, хотя из феноменологических соображе-
ний очевидно, что поперечные размеры источников
поля должны влиять на процессы возбуждения индук-
торной системы. Очевидно, что должны измениться
амплитуды полей и давлений, должны измениться
формы распределений и т.д. Всё это требует дополни-
тельных оценок.
На рис. 1 представлена модель расчёта, где токо-
проводы имеют заданную конечную протяжённость,
но толщина их пренебрежимо мала. В учёте послед-
него геометрического параметра нет необходимости.
Вследствие электромагнитной симметрии по отноше-
нию к проводящим поверхностям плоского угла, та-
кая модель взаимодействия с горизонтальной плоско-
стью заготовки даст все ответы на поставленные во-
просы.
Рис. 1. Расчётная модель индукторной системы из
одновиткового соленоида с токопроводами конечной
ширины
Тангенциальная компонента напряжённости
магнитного поля в плоскости z = 0 может быть найде-
на из соответствующего выражения цитируемой выше
работы, куда следует ввести Фурье-Бесселевы изо-
бражения y–распределения возбуждающего тока со-
ответственно модели на рис. 1 (функции f1,2(λ), со-
гласно обозначениям [1]).
Не останавливаясь на тривиальных процедурах
вычисления Фурье-образов возбуждающих токов за-
пишем в окончательном варианте аналитическое вы-
ражение для касательной компоненты напряжённости
магнитного поля на горизонтальной поверхности из-
гиба листовой заготовки.
При l = h получаем формулу, пригодную для
практических вычислений:
⎢
⎢
⎣
⎡
−⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ⋅⋅⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ +⋅== ∫
∞ −
h
ay
h
ay
x
ezyH
x
y 2
sin
2
1sin)0,(
0
0
dx
h
by
h
D
h
baye
b
a h
Dy
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ⋅⋅⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ α+
+
+⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛−
α⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛−
2
sincos
2
1sin
sin ,(1)
где
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅π
=
==
a
tI
zytH
zyH y
y )(
)0,,(
)0,(0 .
Поскольку рассмотрение проводится для режима
резкого поверхностного эффекта, магнитное давление
на горизонтальную поверхность плоского угла легко
определяется с помощью (1). Оно будет пропорцио-
нально квадрату касательной компоненты напряжён-
ности магнитного поля на граничной поверхности.
Численные оценки.
На рис. 2÷рис. 3 представлены графические ил-
люстрации результатов вычислений пространственно-
го распределения напряжённости и давления на обра-
батываемую поверхность в экспериментальной ин-
дукторной системе, предложенной для формовки уг-
ловых профилей автомобильных кузовов (a = 0.005,
D = 0.02, b = var, α = var).
При построении графиков значения напряжённо-
сти нормировались на величину её расчётного макси-
мума для тангенциальной компоненты поля "ближне-
го" токопровода То есть, на графиках приведены за-
висимости для
1
,0
,
m
zy
zy H
H
H = . В настоящих вычисле-
ниях
)(
)(665.01 a
tIHm ⋅π
⋅≈ . Для амплитуды тока
≈ 100 кА -
м
A10423.0 7
1 ⋅≈mH , соответствующая ве-
Електротехніка і Електромеханіка. 2008. №5 71
личина магнитного давления будет равна
Pm1 ≈ 11.3 МПа.
а)
б)
в)
Рис. 2. Распределение тангенциальной компоненты
напряжённости магнитного поля по горизонтали углового
изгиба листовой заготовки,
a) α = 0°, b = a; б) α = 0°, b = 3 ⋅ a; в) α = 15°, b = 3 ⋅ a.
Физическая интерпретация полученных решений
должна проводиться с обязательным соотнесением к
состояниям, естественно адекватным математическо-
му описанию протекающих процессов.
Таким образом, проведенные вычисления позво-
ляют сделать следующие выводы.
• Поперечная протяжённость токопровода – его
ширина значительно снижает амплитуды возбуждае-
мых полей и давлений. Так, при переходе от точечной
к полосовой модели в рамках выполненных расчётов
зафиксировано понижение максимума напряжённости
магнитного поля на ≈ 33 % и давления на ≈ 89 %.
Данный факт легко объясним. Точечная модель и,
следовательно, более высокие напряжённости имеют
место, когда соотношение ширины и расстояния до
проводящей плоскости стремится к нулю.
а)
б)
в)
Рис. 3. Распределение нормальной компоненты магнитного
давления на горизонтальную поверхность углового изгиба,
a) α = 0°, b = a; б) α = 0°, b = 3 ⋅ a; в) α = 15°, b = 3 ⋅ a.
• В случае конечной ширины токопроводов
превышение второго максимума над первым как для
напряжённости, так и давления существенно ниже,
чем в случае тонких проводников (рис. 2а, рис. 3а).
• При неизменной ширине "ближнего" токо-
провода увеличение ширины "дальнего" приводит к
весьма ощутимому снижению напряжённости и сил
давления с его стороны (рис. 2б, рис. 3б).
• Комбинирование угла наклона плоскости, в
которой расположены токопроводы, и ширины "даль-
него" токопровода позволяет реализовать довольно
высокий уровень концентрации поля и сил магнитно-
го давления в угловой зоне изогнутого металлическо-
го листа (рис. 2в, рис. 3в).
ЛИТЕРАТУРА
[1] Батыгин Ю.В., Сериков Г.С., Головащенко С.Ф., Маг-
нитное поле и давления, возбуждаемые одновитковым
индуктором в угловом изгибе листовой заготовки. //
Електротехніка і електромеханіка. Харків. 2006. №6, С.
66-71.
Поступила 26.02.2008
|