SU969373A1

SU969373A1 - Inductor for magnetic treatment of parts

Info

Publication number: SU969373A1
Application number: SU803219183A
Authority: SU
Inventors: Абдихамитхан Мойдинович Балтаханов; Вячеслав Ефграфович Лапшин
Original assignee: Истринское Отделение Всесоюзного Электротехнического Института Им.В.И.Ленина
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1982-10-30

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукторам для создания магнитного поля, используемого для Обработки деталей.The invention relates to electrical engineering, in particular to inductors for creating a magnetic field used for machining parts.

Известен индуктор для магнитно- ' ' импульсной обработки металлов,-Содержащий плоскую токоведущую (катушку,, в которой центральный виток имеет ступенчатое сечение, суживающее удаленный от рабочей поверхности участок отверстия индуктора [1).A known inductor for magnetic '' pulsed metal processing, -containing a flat current-carrying (coil, in which the central turn has a stepped section, narrowing the portion of the inductor’s hole remote from the working surface [1).

Недостатком указанного индуктора ; является уменьшение магнитного поля над центральным витком на рабочей поверхности индуктора, поскольку вследствие катушечного эффекта зна- i чительная часть тока будет протекать по удаленному от рабочей поверхности участку витка.The disadvantage of this inductor; is a decrease in the magnetic field above the central coil on the working surface of the inductor, because due to the coil effect a significant part of the current will flow along the part of the coil remote from the working surface.

Наиболее близок к предлагаемому индуктор для обработки деталей, выполненный· в виде плоской спирали из ; электропроводной полосы, большая сторона которой перпендикулярна плоскости спирали, а витки спирали, расположены с зазором друг от друга (2).Closest to the proposed inductor for processing parts, made · in the form of a flat spiral from; electrically conductive strip, the greater side of which is perpendicular to the plane of the spiral, and the coils of the spiral are located with a gap from each other (2).

Однако КПД известного индуктора невысок, поскольку высота витков катушки значительно превышает величину эквивалентной глубины магнитного поля в металл катушки.However, the efficiency of the known inductor is low, since the height of the turns of the coil is significantly higher than the equivalent depth of the magnetic field in the metal of the coil.

Цель изобретения - увеличение КПД индуктора.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the inductor.

? . Поставленная цель достигается тем, что в индукторе высота витков выбирается в зависимости от их количества из следующих соотношений: ^; ._п при 10 > η у, 1, ЗА, > Ь у, 1,5 ;? . The goal is achieved in that the height of turns in the inductor is chosen depending on their number from the following ^relations; . _n for 10> η y, 1, 3A,> b y, 1.5;

при 50 > η _7/ 10, б!д'_э > b у, 1,5 f при η у, 50, b у, 2|А_Э , где η - количество витков; ^{* 1}b - высота витков; '! at 50> η _7/10 b d _'e> b y, 1,5 f when η y 50, b y 2 | A _e where η - number of turns; ^{* 1} b is the height of the turns; ''

А_э~ эквивалентная глубина про15 никновения магнитного поля в металл индуктора.And _e ~ is the equivalent depth of penetration of the magnetic field into the metal of the inductor.

На_чертеже схематически изображен' индуктор.On the drawing, an 'inductor is schematically shown.

Индуктор содержит плоскую спиральную катушку 1 с выводами 2. Вблизи рабочей поверхности катушки помещают с изоляционным зазором 3 обрабатываемую деталь 4.The inductor contains a flat spiral coil 1 with conclusions 2. Near the working surface of the coil is placed with an insulating gap 3 of the workpiece 4.

При обработке детали вследствие имеющих место высокочастотных эффектов ток по сечению катушки распределен неравномерно, причем его большая часть протекает по рабочей поверхности катушки, меньшая - по обратной стороне. Чем больше высота витков,When machining a part due to high-frequency effects, the current is distributed unevenly over the coil section, with most of it flowing along the working surface of the coil, and the smaller part on the reverse side. The greater the height of the turns,

Тем меньше активное сопротивление и Индуктивность катушки и, следовательно, больше величина тока в ней, однако при этом часть тока, протекающего по обратной стороне катушки, удаляется от ее рабочей поверхности 5 и тем самым уменьшается взаимодействие этой части тока с деталью. Поэтому существует оптимальная высо·^ та витков, при которой взаимодействие токов в катушке с деталью, а следова-ю тельно, и КПД преобразования энергии наибольшие.The lower the resistance and inductance of the coil and, therefore, the greater the current in it, however, part of the current flowing along the reverse side of the coil is removed from its working surface 5 and thereby the interaction of this part of the current with the part is reduced. Therefore, there is an optimal height of the turns, at which the interaction of the currents in the coil with the part, and, consequently, the highest energy conversion efficiency.

Теоретически и экспериментально установлено, что на характер распределения тока по сечению катушки наряду с высотой витков сильное влияние оказывает их число, причем с увеличением числа витков часть тока, протекающего по обратной стороне катушки, уменьшается. Юбъясняётся „ это тем, что при увеличении числа вит·³ков поле катушки по форме приближает ся к плоской электромагнитной волне й сосредотачивается*в зазоре между катушкой и деталью* Например, при увеличении. ;чйслё вйтков и уменьшении их высоты от 1рДэ. . до 2Д_Э изменение величина КПД при Ь = 2Д_Э относительно его значенмя-при Ъ = 10Д₃ происходит следующим образом: при η = 1 КПД увеличивается на 50%, при η = 10 на 20%, при η = 35 на 10%, при η = 66 и η » 1-71 КПД не увеличивается.It has been theoretically and experimentally established that, along with the height of the coils, the character of the current distribution along the coil section is strongly influenced by their number, and with an increase in the number of turns, part of the current flowing along the reverse side of the coil decreases. This is explained by the fact that when the number of turns · ^{3 is} increased, the field of the coil in shape approaches the plane electromagnetic wave and concentrates * in the gap between the coil and the part * For example, when increasing. ; number of turns and a decrease in their height from 1рДэ. . to 2D _Oe variation value efficiency when b = 2A _E relative to its znachenmya-when b = 10D ₃ occurs as follows: with η = 1, the efficiency is increased by 50%, when η = 10 to 20%, with η = 35 10%; at η = 66 and η »1-71 the efficiency does not increase.

Таким образом, предлагаемый индуктор, в котором высота витков катушки выбирается в зависимости от 35 их количества и величины эквивалентной глубины проникновения магнитного поля в металл катушки по указанным выше соотношениям, позволяет увели чить эффективность преобразования энергии и тем самым повысить КПД.Thus, the proposed inductor, in which the height of the coil turns is selected depending on 35 of their number and the value of the equivalent depth of penetration of the magnetic field into the coil metal according to the above ratios, allows to increase the energy conversion efficiency and thereby increase the efficiency.

Использование предлагаемого индуктора в устройствах магнитно-импульсной обработки металлов, а также в других устройствах, например индукционно-динамических приводах, ПОЗВО-: ляет повысить КПД,· а их массовое применение обеспечит экономический эффект за счет экономии электротехнической меди, из которой изготовляются катушки.The use of the proposed inductor in magnetic pulse processing devices of metals, as well as in other devices, for example, induction-dynamic drives, allows you to increase the efficiency, · and their mass application will provide an economic effect due to the saving of electrical copper from which the coils are made.

Claims

Claim

An inductor for magnetic processing of parts, made in the form of a flat spiral from an electric drive strip, the larger side of which is perpendicular to the plane of the spiral, and the spiral coils are spaced apart from each other, casting so that, in order to increase the efficiency of the inductor, the height of the turns is selected depending on the number turns of the following ratios: at 10 at η 7/1, “ZD _E b U, 1,5 De; at 50> η ^ 10, 6Δ J b Y / 1,5Δ>;

at η у, 50, b У / 2Д _Э ;

where h is the number of turns; .

b is the height of the turns;

- the equivalent depth of penetration of the magnetic field into the metal of the inductor.