Introduction.A three-phase magnetic field inductor (MFI) similar to the asynchronous motor stator, which provides processing of various substances, is considered. This is done by means of oblong ferromagnetic elements moving with a rotating magnetic field and located in its cylindrical working chamber. Problem. The aim of the work is to develop the theory and conduct practical calculations of the parameters and characteristics of the MFI that connect the electromagnetic quantities and their phase relationships in the mode of its load. Methodology. The studies are carried out on the basis of numerical calculations of the magnetic field in the MFI taking into account the ferromagnetic elements in its working chamber. The calculation model of the chamber is represented by a homogeneous anisotropic magnetic medium for which the method of determining different magnetic permeabilities by its longitudinal and transverse axes is given. In order to obtain the characteristics of the presented MFI, the method of determining the electromagnetic parameters and phase relationships of the quantities accompanying its operation has been developed. Results. The theory and results of numerical-field analysis of electromagnetic quantities, their phase relationships and corresponding characteristics of three-phase MFI are presented. Calculations of characteristics are made for the inductor load mode depending on the phase shift of the magnetomotive force of the stator winding relative to the longitudinal axis of the chamber and while ensuring the constant value of the current of this winding. The characteristics include magnetic flux coupling, EMF and stator winding voltage, phase shifts between them and current, electromagnetic moment, input and output power, electrical and magnetic loss power, power factor and efficiency. Practical value. The technique of numerical-field calculations of electromagnetic quantities and their phase relationships is developed, and also the set of characteristics which should promote designing and perfection of inductors of the considered type is received. The presented technique is universal as it allows to display their cores practically of any shape.References 11, figures 10. Розглянуті теорія і результати чисельно-польового аналізу електромагнітних величин, їх фазових співвідношень і відповідних характеристик трифазного індуктора магнітного поля. Індуктор подібний до статора асинхронного двигуна і забезпечує обробку різних речовин. Це відбувається за допомогою довгастих феромагнітних елементів, що знаходяться в його робочій камері і рухаються з обертовим магнітним полем. Розрахункова модель камери представлена анізотропним магнітним середовищем з різною магнітною проникністю по її подовжній і поперечній осям. Розрахунки характеристик виконані в режимі навантаження індуктора залежно від фазового зсуву магніторушійної сили обмотки статора відносно подовжньої осі камери і при забезпеченні незмінної величини струму цієї обмотки. Отримана сукупність характеристик повинна сприяти проектуванню і вдосконале...

Introduction. A computational analysis of the characteristics of an inductor of a rotating magnetic field for technologicalpurposes is presented. The design of its stator is borrowed from a three-phase induction motor. The cylindrical cavity inside the stator is occupied by a working chamber into which a granular or liquid processed substance is loaded. The processing is carried out with elongated ferromagnetic elements moving with a magnetic field. Problem. The purpose of the article is a study of the electromagnetic, phase, and energy characteristics of an inductor at its operation under load mode with a given voltage of the stator winding. Methodology. The study is performed on the basis of numerical calculations of the magnetic field, taking into account the anisotropy of the low-magnetic medium in the working chamber. Its discrete medium is represented homogeneous with different magnetic permeabilities on mutually perpendicular axes. The technique of transition from the results of the magnetic field calculation to the electric, magnetic, phase and energy parameters of the inductor is given. This is facilitated by the electrical equivalent circuit of the stator phase winding, the equilibrium equation of its electrical quantities, vector diagrams and an iterative method for determining the current at a given voltage. Results. Mutual dependencies of a number of inductor parameters are formed into a family of characteristics exhibiting its properties in an operating mode with a changing load. Characteristics include such quantities as magnetic flux linkage of the stator winding, its current and EMF, phase shifts between them, electromagnetic torque, expended and useful power and its losses, power factor and efficiency. In this article, a feature of this mode is the stability of the stator winding voltage in the inductor. This complements the earlier studies of the inductor in the mode with stabilization of the winding current, which allows to compare these options. On the example of a test sample of an inductor, a number of its characteristics are shown, vector diagrams of its electric and magnetic quantities illustrating their mutual phase shifts are given. Practical value. The presented technique for determining the electric and magnetic quantities of the inductor and their phase relationships, and also the shown family of characteristics can contribute to increasing the design efficiency and improving the inductors of the considered type. The developed technique has the universality property, as it is capable of displaying their various circuit and constructional design parameters.References 9, figures 8. Key words: three-phase cylindrical inductor, working chamber, ferromagnetic elements, rotating magnetic field, numerical calculations, load mode, stable voltage, electric, magnetic and energy parameters, phase shifts. Надано розрахунковий аналіз характеристик індуктора обертового магнітного поля технологічного призначення. Конструкція його статора запозичена у трифазного асинхронного двигуна. Циліндрична пор...

No abstract

No abstract

Представлено принципи і результати чисельно-польового розрахунку потужності магнітних втрат (ПМВ) в індукторі магнітного поля, подібному до статора асинхронного двигуна. Метод розрахунку заснований на пошуку максимумів значень магнітної індукції в безлічі мінісекторів, на які ділиться один період структури зубців і ярма осердя статора, що повторюється. За розподілом знайдених максимумів визначаються їх середньоквадратичні значення на вказаних ділянках осердя, і по них обчислюється ПМВ. Метод дозволяє відображувати розрахункові моделі осердь практично будь-якої форми. Проведено порівняльний аналіз ПМВ в режимі неробочого ходу для варіантів осердя статора за відсутності і з одним рядом аксіальних вентиляційних каналів. Порівняльні розрахунки зроблені на прикладі конкретного індуктора при різних кількості і діаметрах каналів. Ключові слова: індуктор магнітного поля, статор асинхронного двигуна, осердя, вентиляційні канали, магнітна індукція, потужність магнітних втрат, чисельно-польові розрахунки, порівняльний аналіз. Представлены принципы и результаты численно-полевого расчета мощности магнитных потерь (ММП) в индукторе магнитного поля, подобном статору асинхронного двигателя. Метод расчета основан на поиске максимумов значений магнитной индукции во множестве минисекторов, на которые делится один период повторяющейся структуры зубцов и ярма сердечника статора. По распределению найденных максимумов определяются их среднеквадратичные значения на указанных участках сердечника, и по ним вычисляется ММП. Метод позволяет отображать расчетные модели сердечников практически любой формы. Проведен сравнительный анализ ММП в режиме холостого хода для вариантов сердечника статора при отсутствии и с одним рядом аксиальных вентиляционных каналов. Сравнительные расчеты сделаны на примере конкретного индуктора при разных числах и диаметрах каналов. Ключевые слова: индуктор магнитного поля, статор асинхронного двигателя, сердечник, вентиляционные каналы, магнитная индукция, мощность магнитных потерь, численно-полевые расчеты, сравнительный анализ. The principles and results of the numerical-field calculation of the magnetic loss power (MLP) in a magnetic field inductor similar to an asynchronous motor stator are presented. The calculation method is based on the search for the maxima of the magnetic induction values in a multitude of minisectors into which one period of the repeating geometric structure of the teeth and the stator core yoke are divided. The maximum for each minisector is selected by its analogues in all periods of this structure. According to the distribution of the maxima found, their rms value is determined for a specified period of the core areas. And the MLP is already calculated by the rms value. The method allows to display the calculation models of cores of any shape and practically doesn't require the simplification of their geometric structure. Comparative analysis of the MLP in idle mode for variants of the stator core in the presence and absence of axial ventilation ducts is carried out. Using the example...