Энергоэффективные индукторы магнитогидродинамических устройств металлургического назначения

Abstract

В данной статье представлены результаты теоретического исследования односторонних линейных индукционных машин с жидкометаллическим рабочим телом, используемых в металлургии для электромагнитного перекачивания, дозирования и перемешивания расплавов через большой немагнитный зазор. Представлены существующие технические решения, описаны особенности, достоинства, недостатки и предложен путь оптимизации оборудования за счет использования новых типов обмотки. Для решения этой задачи предложена аналитическая модель, основанная на применении рядов Фурье с комплексными коэффициентами. Модель позволяет учесть различные варианты исполнения обмотки индуктора, включающего компенсирующие элементы. На основе модели выполнен сравнительный анализ энергетической эффективности и массогабаритных показателей через обмоточный коэффициент, определённый по первой гармонике

This article presents the results of a theoretical study of single-sided linear induction machines with a liquid metal working fluid used in metallurgy for electromagnetic pumping, dosing and mixing of melts through a large non-magnetic gap. The existing technical solutions are presented, the features, advantages, disadvantages are described and a way to optimize the equipment by using new types of winding is proposed. To solve this problem, an analytical model based on the use of Fourier series with complex coefficients is proposed. The model allows taking into account various options for the design of the inductor winding, including compensating elements. Based on the model, a comparative analysis of energy efficiency and weight and size indicators is performed through the winding coefficient determined by the first harmonic