ПЛОСКИЙ КРУГОВИЙ СОЛЕНОЇД МІЖ МАСИВНИМИ БІФІЛЯРНИМИ КОТУШКАМИ. АНАЛІЗ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПРОЦЕСІВ

Анотація

Представлено аналіз і чисельні оцінки індукційних ефектів в металі плоского кругового соленоїда, розташованого між гілками зовнішньої біфілярної котушки в плоскій індукторній системі, що збуджується односпрямованим струмами в обмотках біфіляра. Такий пристрій, конструктивне виконання якого вперше було запропоновано раніше авторами цієї роботи, може мати практичний інтерес для схем обладнання магнітно-імпульсної обробки металів. Застосування даної індукторної системи дає можливість мінімізувати вплив індукційних ефектів на електромагнітні процеси в металі внутрішнього індуктора. Отримано чисельні оцінки для індукованих струмів, що збуджуються в металі внутрішнього кругового індуктора, розміщеного між зовнішніми обмотками біфілярної котушки. Показано, що в низькочастотному режимі діючих полів часова залежність струму, що збуджується, є похідна від часової залежності збуджуючого струму, а поперечний розподіл струму в металі внутрішнього індуктора являє собою лінійну залежність, що проходить через центральну вісь індуктора. У високочастотному режимі діючих полів часова залежність і радіальний розподіл струму, що збуджується, збігаються з відповідними аналогами для збуджуючого струму, а поперечний розподіл індукованого струму має характер, властивий різкому поверхневому ефекту, коли індукований струм витісняється на граничні поверхні металу. Доведено, що мінімальний вплив полів зовнішнього біфіляра на електромагнітні процеси у внутрішньому індукторі має спостерігатися в низькочастотному режимі, коли просторова суперпозиція різноспрямованих індукованих струмів дає в сумі нульову величину електрорушійної сили індукції, що збуджується. Результати аналізу, здійсненного на основі проведених конкретних обчислень, спрямовані на пошук умов успішної технічної реалізації запропонованої індукторної системи. Вельми перспективним в напрямку наступних досліджень може бути створення працездатних моделей запропонованих індукторних систем і проведення експериментів по визначенню реальних умов їх максимальної ефективності.