Комп'ютерне моделювання та розрахунок індукції магнітного поля індукційного концентратора

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКлименко, В. О.
dc.contributor.authorМайкут, С. О.
dc.contributor.authorЦибульский, Л. Ю.
dc.contributor.authorКузьмичєв, А. І.
dc.date.accessioned2022-11-22T10:07:56Z
dc.date.available2022-11-22T10:07:56Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenComputer modeling of the induction concentrator-transformer and calculation of the induction of the mag-netic field in it for different variants of design are carried out. The peculiarity of the induction system that was modeled is that it is a two-stage step-down transformer. Such a system has not been considered in the literature, but it is promising for certain applications, and is of practical interest for the technology of induction heating of solids and plasma. The study of this system is also of scientific interest because it is characterized by parameters that are distributed in space, and the usual circuit approach to its analysis is inappropriate. Computer modeling for the study of induction concentrator-transformer consisted of 4 stages: the creation of a geomet-ric model and the spatial boundary of the calculations; assignment of physical properties to the elements of the model in accordance with the electromagnetic problem; establishment of boundary and initial conditions; creation of a settlement grid. In accordance with the purpose of the study, the work examines the processes that are united by the name - electro-magnetic research. This study is not only initial - it is a key study that determines the study of all processes in the induction concentrator-transformer. The adequacy of the model of magnetic field induction distribution to physical reality determines the quality of all subsequent calculations. The distribution of magnetic field induction depending on the diameter of the working inductor and its position in the concentrator is established. The calculation is performed according to Maxwell's equations in differential form, which is appropriate for non-stationary electromagnetic fields. The properties of the material were considered isotropic, as well as the hysteresis and magnetic saturation were neglected. The model took into account the distribution of current density in the elements of the induction concentrator-transformer, self- and mutual induction between the elements. The dependences of the magnetic field induction distribution on the supply current frequency (for 5.7 kHz, 60 kHz and 440 kHz) and design parameters are obtained, which prove the existence of several resonances of energy transfer from the primary inductor to the working one. Moreover, with increasing frequency, the amplitude value of the induction of the magnetic field decreases proportionally. The question of the choice of frequency in induction devices for technological pur-poses is always ambiguous. Criteria for optimal design and operating modes of induction concentrator-transformer depend on its purpose, but the determinants are always reliability and productivity. The obtained results reflect a good correlation with the physical properties of induction systems, which confirms the adequacy of the constructed model and calculations with it. The study does not allow to make unambiguous conclusions and proposals for the optimal design and operating modes of the concentrator-transformer, however the constructed and re-searched model is the first and decisive stage of physical and topological modeling of induction two-stage concentrator-transformer.uk
dc.description.abstractukПроведено комп’ютерне моделювання індукційного концентратора-трансформатора та розрахунок розподілу індукції магнітного поля в ньому в залежності від діаметра робочого індуктора та його положення в кон-центраторі. Розрахунок проведено за рівняннями Максвелла в диференціальної формі. Властивості матеріалу вва-жалися ізотропними, гістерезисом і магнітним насиченням нехтували. Модель враховувала розподіл густини струму в елементах індукційного концентратора-трансформатора, само- та взаємоіндукцію між елементами. Отримані залежності розподілу індукції магнітного поля від частоти струму живлення (для 5,7 кГц, 60 кГц та 440 кГц) та конструктивних параметрів, які доводять існування декількох резонансів передачі енергії від первинного індуктора до робочого.uk
dc.format.pagerangeС. 19-26uk
dc.identifier.citationКомп'ютерне моделювання та розрахунок індукції магнітного поля індукційного концентратора / Клименко В. О., Майкут С. О., Цибульский Л. Ю., Кузьмичєв А. І. // Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал. – 2020. – Т. 25, № 3(116). – С. 19-26. – Бібліогр.: 15 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.208707
dc.identifier.orcid0000-0003-2502-3738uk
dc.identifier.orcid0000-0002-0913-4190uk
dc.identifier.orcid0000-0002-7431-6417uk
dc.identifier.orcid0000-0003-0087-275Xuk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/51173
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceМікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2020, Т. 25, № 3(116)uk
dc.subjectіндукційний концентратор-трансформаторuk
dc.subjectіндукція магнітного поляuk
dc.subjectкомп’ютерне моделюванняuk
dc.subjectрівняння Максвелаuk
dc.subjectinduction concentrator-transformeruk
dc.subjectmagnetic field inductionuk
dc.subjectcomputer simulationuk
dc.subjectMaxwell's equationuk
dc.subject.udc621.791:625uk
dc.titleКомп'ютерне моделювання та розрахунок індукції магнітного поля індукційного концентратораuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
MEA_3_2020_p19-26.pdf
Розмір:
1.86 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Мікросистеми, Електроніка та Акустика: науково-технічний журнал, Т. 25, № 3(116)