ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теория индукционного нагрева из "Установки индукционного нагрева " Уравнение (1-1) представляет собой обобщенный закон полного тока в дифференциальной форме. В его правой части первый член есть плотность тока проводимости, второй — плотность тока смещения. Уравнение (1-2) есть закон электромагнитной индукции в дифференциальной форме. Оба этих уравнения выражают тот факт, что переменные электрические и магнитные поля существуют совместно и являются разными сторонами единого электромагнитного процесса. [c.8] Уравнение (1-3) является выражением принципа непрерывности магнитного потока, означающего отсутствие источников магнитного поля, а уравнение (1-4) представляет собой дифференциальную форму теоремы Гаусса, утверждающей, что источником электрического поля являются электрические заряды. [c.8] В дальнейшем индексы у и г будем опускать. [c.9] В тех случаях, когда Н в Е представляют собой несинусоидальные функции времени, будут подразумеваться их первые гармоники правомерность такой замены была показана Л. Р. Нейманом [21 ]. [c.9] При сложной зависимости В, Н, О н Е от времени имеются В виду их первые гармоники. [c.10] Подстановкой в уравнения (1-6) — (1-8) вместо в и р их комплексных значений будут учтены потери в материале и его нагрев за счет магнитного гистерезиса и переменной электрической поляризации. При этом сам вид уравнений останется неизменным. [c.10] В проводящей среде ток смещения несоизмеримо мал по сравнению с током проводимости и им можно пренебречь. В связи с этим уравнения (1-6)—(1-8) упрощаются. При исследовании электромагнитных явлений в проводящей среде уравнение (1-7) более удобно, чем уравнение (1-8). В этом случае наибольший интерес представляет магнитная составляющая электромагнитного поля, через которую выражаются токи, напряжения во всех звеньях рассматриваемой системы и потери на гистерезис в ферромагнетиках. [c.10] Потери при переменной поляризации и соответствующее выделение тепла определяются напряженностью электрического поля Е. Поэтому наиболее удобно использовать уравнение (1-8). [c.11] Теперь в уравнения (1-10) вместо комплексной диэлектрической проницаемости следует подставить полную комплексную диэлектрическую проницаемость е. Получим уравнения электромагнитного поля для диэлектрика в наиболее общей форме. [c.12] Поляризационные потери в диэлектрике увеличиваются с частотой, что используется для понижения напряжения на рабочем конденсаторе. Поэтому для нагрева диэлектриков используются высокие частоты, не ниже нескольких сотен тысяч герц, а часто и диапазон СВЧ. Это второе отличие от индукционного нагрева металлов, где используются частоты от нескольких герц до частот радиотехнического диапазона в зависимости от свойств нагреваемого материала, формы и размеров нагреваемых объектов, технологии. [c.12] Рассмотрим плоскую электромагнитную волну в полуограни-ченной проводящей среде с постоянными магнитной проницаемостью и удельной проводимостью. Ориентация векторов Е и Н указана на рис. 1-1. Среда в направлении Ох, совпадающем с направлением движения волны, простирается в бесконечность. Считаем также, что Е, Н и В представляют собой синусоидальные функции времени или рассматриваются их первые гармоники. Тогда электромагнитный процесс будет описываться уравнениями (1-9). [c.12] Таким образом, полный ток находится в фазе с напряженностью магнитного поля на поверхности и также имеет начальную фазу, равную нулю. [c.14] При выводе выражений (1-20), (1-22), (1-23) и (1-26) не делалось никаких предположений о характере зависимости удельного сопротивления и магнитной проницаемости от координаты х. В этом смысле указанные зависимости являются общими, и мы будем ими пользоваться также и при более сложных формах поверхностного эффекта. [c.16] Отсюда полная активная мощность, проходящая сквозь поверхность проводящей среды. [c.16] Полученный результат дает основание при приближенных расчетах допускать, что в слое А выделяется вся тепловая энергия. [c.17] В реальных условиях проводники имеют сечения конечных размеров и далеко не всегда плоские. Однако и в этих случаях понятие глубины проникновения тока не теряет смысла, так как плотность тока спадает до малых значений уже на расстоянии двух-трех А от поверхности, а мощность — еще быстрее. При х 2А мощность практически равна нулю. Поэтому влияние кривизны поверхности или толщины проводника очень часто не сказывается на точности полученного по формулам (1-13) — (1-30) результата. Если электромагнитная волна проникает в проводник по всему периметру поперечного сечения, то минимальная толщина сечения должна превышать глубину проникновения тока в 4—6 раз. [c.17] В качестве практического примера применения полученных соотношений рассмотрим цилиндр, находящийся в поле цилиндрического же индуктора. [c.17] 1 — эквивалентные активное, реактивное и полное электрические сопротивления индуктора. [c.19] Соотношения (1-34) — (1-36), (1-38), (1-40) — (1-42) являются общими, н мы будем часто ими пользоваться. [c.19] Вернуться к основной статье