Седлообразная дополнительная катушка
На рисунке 6.10 изображена ИЕ,
продольный канал которой охвачен
дополнительной катушкой, которая имеет
прямолинейные участки 6, параллельные
оси канала и дугообразные лобовые части
7, охватывающие каркас продольного
канала. Ось дополнительной обмотки
составляет с осью обмотки индуктора
угол, равный 90.
При подключении дополнительной обмотки
к источнику внешнего напряжения, фаза
которого сдвинута относительно фазы
напряжения питающего обмотку индуктора,
создается магнитный поток 
(пунктирные линии). Магнитный поток
рассеяния 
,
создаваемый током обмотки индуктора
(сплошные линии), будет сдвинут по
отношению к потоку 
по фазе и в пространстве на угол 90.
Наложение этих потоков создает вращающееся
магнитное поле, приводящее во вращение
расплав в канале.
Величина вращательного момента, а, следовательно, и скорость вращения расплавленного металла, зависят от величины тока в дополнительной катушке и его фазового сдвига по отношению к току обмотки индуктора. Регулирование величины тока осуществляется с помощью регулятора напряжения, а фаза тока – с помощью фазосдвигающего устройства, например, батареи конденсаторов.
На рисунке 6.11 представлена фотография седлообразной дополнительной катушки. Катушка изготовлена водоохлаждаемой из медной трубки. Для регулирования намагничивающей силы предусмотрены отводы.
|
|
|
|
Рисунок 6.10. Электромагнитный вращатель в виде дополнительной катушки |
Рисунок 6.11. Фотография дополнительной катушки |
Использование седлообразной катушки для вращения металла в охваченном магнитопроводом канале связано с трудностью размещения ее лобовых частей. Этого недостатка нет у дополнительной катушки другого исполнения.
Седлообразная катушка
прижатая к каналу.
Максимальный вращающий
момент в металле канала получается при
условии наложения на канал двух переменных
магнитных потоков сдвинутых в пространстве
и по фазе на 90 градусов. Для выполнения
этого условия необходимо дополнительную
катушку расположить в плоскости ОУ и
питать ее электрическим током 
дк
, сдвинутым по фазе относительно тока
обмотки индуктора 
и
на 90 градусов. Расположение дополнительной
катушки показано на рисунке 5 а. Если
магнитодвижущая сила (МДС) обмотки
индуктора равна 
,
а магнитодвижущая сила дополнительной
катушки 
,
то зависимость электромагнитного
момента от величины относительной
намагничивающей силы дополнительной
катушки индуктора 
,
представлена на рисунке 5 б. Зависимость
момента в канале от величины тока в
дополнительной катушке представлена
на рисунке 5 б.
0,1 0,2 0,3 У х
а) б)
Рисунок 5 – Седлообразная катушка прижатая к каналу: а – дополнительная катушка на канале с металлом, б – зависимость момента от величины тока в дополнительной катушке
В дальнейшем за базисный момент принят максимальный момент в устройстве с седлообразной катушкой, а относительные моменты в других устройствах будут определены в относительном виде:
;
где М – момент в канале для рассматриваемого устройства, Н٠м;
Мб – базисный момент, Н٠м.
Произведем расчет электромагнитного поля и относительных электромагнитных моментов в металле канала ИЕ с другими электромагнитными вращателями, (Мб = 14 Н*м).
Далее рассмотрим устройства с дополнительными катушками на ярмах магнитопровода и сверху обмотки индуктора.