ПЛОСКИЙ КРУГОВИЙ СОЛЕНОЇД МІЖ МАСИВНИМИ БІФІЛЯРНИМИ КОТУШКАМИ. АНАЛІЗ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПРОЦЕСІВ

Автор(и)

  • Yuriy Batygin Харківський національний автомобільно-дорожній університет
  • Olena Yeryomina Харківський національний автомобільно-дорожній університет
  • Svitlana Shinderuk Харківський національний автомобільно-дорожній університет
  • Evgeniy Chaplygin Харківський національний автомобільно-дорожній університет
  • Badr Eddin Bensbaa Харківський національний автомобільно-дорожній університет

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2021.01.01

Ключові слова:

біфілярна котушка, індукторна система, електромагнітні процеси, односпрямовані струми, просторово-часова залежність, чисельні оцінки, розрахункова модель

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.

Посилання

Atabekov G. I. Osnovy teorii tsepey [Fundamentals of the theory of chains]. SPb. Energiya, 2006. 220 p.

Padamanabhan K., Swaminathan P. Electronic Components. Laxmi Publications, 2016. 204 p.

Mir elektroniki. Datchiki: spravochnoye posobiye [The world of electronics. Sensors: a reference manual]. Pod red. V. M. Sharipova i Ye. S. Polishchuka. M: Tekhnosfera, 2012. 624 p.

Yalçin O. Ferromagnetic resonance – Theory and Applications. Intech Open Publ., 2013. 239 p.

Nikishenko A. N., Bogach N. V. Razrabotka modeli izlucheniya ploskoy katushki. [Development of a model of radiation of a flat coil.] Tezisy dokladov 6-y Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii "Sovremennyye problemy radiotekhniki i telekommunikatsiy "RT-2010" [Abstracts of the 6th International Scientific and Technical Conference "Modern Problems of Radio Engineering and Telecommunications "RT-2010"]. Sevastopol', 2010, pp. 362–366.

Ziegler S., Woodward R. C., Lu H. H. C., Borle L. J. Current Sensing Techniques: A Review. IEEE Sensors Journal, 2009, Vol. 9, 4, pp. 354-376, doi: 10.1109/JSEN.2009.2013914.

Shneerson G. A., Dolotenko M. I., and Krivosheev S. I., Strong and Superstrong Pulsed Magnetic Field Generation. Berlin. Walter de Gruyter, 2014. 424 p.

Batygin Yu., Barbashova M., Sabokar O. Electromagnetic Metal Forming for Advanced Processing Technologies. Cham, Switzerland. Springer International Publishing AG. 2018. 95 p.

Batyhin Yu. V., Shynderuk S. O., Gavrylova T. V., Balbekin I. A. Rozrakhunkovi spivvidnoshennya plaskoyi induktornoyi systemy z masyvnymy kotushkamy bifilyara. [Calculated relations of flat inductor system with massive bifilar coils.] Bulletin of KhNADU, 2019, 87, pp. 85-90, doi: 10.30977/BUL.2219-5548.2019.87.0.85.

Batygin Yu. V., Gavrilova T. V., Shinderuk S. A., Chaplygin Ye. A., Sayenko V. A. Ploskaya induktornaya sistema s massivnymi katushkami bifilyara. Analiz elektromagnitnykh protsessov. [Flat inductor system with massive bifilar coils. Analysis of electromagnetic processes.] Technical engineering, 2019, 2 (84), pp. 115-119.

Batygin Yu. V., Shinderuk S. A., Chaplygin Ye. A., Yeryomina Ye. F., Bezrodnaya A. V. Ploskiy krugovoy solenoid mezhdu massivnymi bifilyarnymi katushkami. Raschotnyye sootnosheniya. [Flat circular solenoid between massive bifilar coils. Design ratios]. Bulletin of NTU "KhPI". Mathematical modeling in engineering and technology, 2019, 22 (1347), pp. 9-15.

Korn T., Korn G. Spravochnik po matematike (dlya nauchnykh rabotnikov i inzhenerov) [Mathematical Handbook for Scientists and Engineers]. Moscow, Nauka Publ., 1973. 832 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-23

Як цитувати

Batygin , Y. ., Yeryomina , O. ., Shinderuk , S. ., Chaplygin , E. ., & Bensbaa , B. E. (2021). ПЛОСКИЙ КРУГОВИЙ СОЛЕНОЇД МІЖ МАСИВНИМИ БІФІЛЯРНИМИ КОТУШКАМИ. АНАЛІЗ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПРОЦЕСІВ. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (1(7), 3–8. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2021.01.01

Номер

Розділ

Енергетика, машинобудування та технології конструкційних матеріалів