Электромагнитные индукционные насосы и дозаторы расплавов цветных металлов

• Автор: Боякова, Татьяна Алексеевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 159 с. : ил

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ НОСОСЫ И ДОЗАТОРЫ РАСПЛАВОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

ВВЕДЕНИЕ

1 УСТРОЙСТВА И МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ИНДУКЦИОННЫХ МАШИН

1.1 Принцип действия и область применения электромагнитных насосов и дозаторов

1.2 Особенности линейных индукционных машин и их теории

1.3 Метод дискретизации свойств сред

1.4 Выводы

2 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРОЦЕССЫ

В ФЕРРОМАГНИТНЫХ СРЕДАХ

2.1 Способы определения потерь в стали линейных индукционных машин

2.2 Автоматизированный комплекс для определения магнитных свойств ферромагнитных материалов
2.3 Физическое и математическое моделирование
электромагнитных процессов в цилиндрическом соленоиде с ферромагнитной загрузкой
2.4 Выводы
3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЛИНЕЙНОЙ ИНДУКЦИОННОЙ МАШИНЫ
3.1 Постановка задачи и основные допущения
3.2 Анализ электромагнитного поля в цилиндрической линейной индукционной машине методом дискретизации свойств сред
3.3 Дифференциальные и интегральные характеристики
3.4 Результаты математического моделирования цилиндрической ЛИМ для перекачки алюминия
3.5 Выводы
4 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПЛОСКОЙ ЛИНЕЙНОЙ ИНДУКЦИОННОЙ МАШИНЕ
4.1 Постановка задачи и основные допущения
4.2 Анализ электромагнитного поля методом дискретизации свойств сред
4.3 Дифференциальные и интегральные электромагнитные характеристики плоской ЛИМ
4.4 Результаты математического моделирования плоской ЛИМ
4.5 Экспериментальные исследования на физической модели плоской ЛИМ
4.6 Сравнение результатов физического и математического моделирования
4.7 Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В современных экономических условиях потребителями продукции металлургических предприятий предъявляются все более высокие требования к качеству производимой продукции, при этом предпочтение отдается продукции с меньшей стоимостью. Решение задач повышения качества продукции металлургических предприятий и снижения ее себестоимости приобретает особую актуальность в связи с предстоящим вступлением России в ВТО, когда придется испытывать жесткую конкуренцию со стороны зарубежных производителей. Одним из основных путей решения данной проблемы является создание высокопроизводительного электротехнологического оборудования, которое полностью удовлетворяет техническим и эксплуатационным требованиям металлургического производства и при этом имеет минимальную стоимость в производстве и эксплуатации.
Перспективным направлением развития технологии производства металлов и сплавов является применение методов силового воздействия электромагнитным полем (ЭМП) на жидкометаллические среды /1, 2/. К настоящему времени эти методы реализованы в целом ряде устройств (электромагнитные перемешиватели, насосы, дозаторы, дроссели), принцип работы которых основан на использовании сил, возникающих при взаимодействии бегущего магнитного поля и проводящей среды /3, 4, 5/. Перемешивание расплавленного металла, его транспортирование и разлив являются непременным звеном технологического процесса в металлургии и литейном производстве, поэтому усовершенствование этих операций является одной из актуальных задач.
В данной работе рассматриваются электромагнитные индукционные насосы и дозаторы для перекачки и дозирования алюминия, магния, меди, цинка, олова, свинца, ртути, а также сплавов на их основе. Эффективность электромагнитных насосов для транспорта цветных металлов обусловлена

Сопротивления гв, хв учитывают влияние вторичной цепи на первичную и называются вносимыми сопротивлениями. Величина хв всегда отрицательна. Это отражает тот факт, что вторичная цепь оказывает на первичную
размагничивающее действие.
Если помножить уравнение (1.5) на сопряженный комплекс первичного

тока /], то получим баланс мощностей на одну фазу:
5) = г,/,2 + ух, ,/Г + ге/2 + ухв/2 = {/, /і. (1.7)
Сопротивление х// целесообразно представить в виде суммы двух
основных составляющих согласно следующему равенству
*11 =*ст1+*г1> (1-8)
где ха - индуктивное сопротивление первичной цепи, хг1 - главное
индуктивное сопротивление этой цепи, соответствующее магнитному потоку основной гармоники магнитного поля в зазоре, вступающему во взаимодействие с вторичной средой, которое в свою очередь можно представить в виде суммы следующих составляющих:
ха = хп + Хк +хл+хд+х5> (1 -9)
где хп - сопротивление пазового рассеяния; хк - сопротивление рассеяния по коронкам зубцов; хл - сопротивление лобового рассеяния; ха - сопротивление дифференциального рассеяния; х3 - сопротивление рассеяния от основной гармоники поля в зазоре.