Індукційний апарат для збудження вихрового магнітного поля

Реферат: Винахід належить до галузі електротехніки і може бути використаний в технологіях, де використовується енергія вихрових магнітних полів (магнітна обробка насіння сільськогосподарських культур, рідин для підкормки рослин, біологічних добавок для прискорення росту, обеззараження та пастеризації продукції сільськогосподарського виробництва). Об'єкт дослідження - індукційний апарат для збудження вихрового магнітного поля. Поставлена мета досягається тим, що в індукційному апараті для збудження вихрового магнітного поля, що має робочу камеру і, як мінімум один, індуктор, з магнітопроводами, розташованими по обидві сторони робочої камери, в пазах яких розміщена трифазна обмотка у вигляді кільцевих котушок, загальна для магнітопроводів і охоплююча робочу камеру, магнітопроводи мають довжину, рівну довжині полюсної поділки, початки котушок двох фаз розміщені по обидві сторони від кінця котушки третьої фази і змонтовані в одному магнітопроводі, а кінці - в другому магнітопроводі по обидві сторони від початку третьої фази в дзеркальному відображенні по відношенню до їх початків, а індуктори в апараті змонтовані в порядку кінець-початок або кінець-кінець, початок-початок. Таким чином, запропонована конструкція індукційного апарату значно розширює його функціональні можливості: виконання магнітопроводів і індукторів в цілому довжиною, рівною довжині полюсної поділки і рівній довжині зони вихрового поля дозволяє використовувати апарат як на прямолінійній ділянці робочої камери, так і на криволінійних, що часто буває в технологічному процесі використання; розміщення початків і кінців кільцевих котушок фаз в різних магнітопроводах індуктора в зазначеному порядку, дозволяє одержання вихрового магнітного поля без збільшення маси активних матеріалів в порівнянні з прототипом, а UA 107530 C2 (12) UA 107530 C2 розміщення трьох фаз в лобових частинах котушок дозволяє додатково зменшити індуктивний опір обмотки і втрати в цілому. UA 107530 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі електротехніки і може бути використаний в технологіях, де використовується енергія вихрових магнітних полів (магнітна обробка насіння сільськогосподарських культур, рідин для підкормки рослин, біологічних добавок для прискорення росту, обеззараження та пастеризації продукції сільськогосподарського виробництва). Відомий індукційний апарат для збудження вихрового магнітного поля, що має індуктори, розташовані по обидві сторони робочої камери, в пазах магнітопроводів яких розміщені трифазні обмотки (А. с. 1023573 СРСР, МКИ Н02К 41/025, опубл. 15.06.83, бюл. № 22). В такому апараті за рахунок виконання обмоток по спеціальних схемах у камері виникають зони вихрового магнітного поля, які діють на матеріал, що знаходиться в робочій камері. Недоліком відомого індукційного апарату для збудження вихрового магнітного поля є обмежені функціональні можливості апарату тому, що такий апарат можливо встановлювати лише на прямолінійних ділянках робочої камери з довжиною не менше довжини індуктора, на поворотах це зробити практично неможливо, а також така конструкція апарату передбачає лише задану проектом кількість вихрових зон і напрямки їх обертання. Так, що використовувати даний апарат для технологічних цілей з різною кількістю зон і напрямами їх обертання не завжди можливо. Крім того, при використанні двох обмоток різних індукторів їх електричні параметри (активні та індуктивні опори) можуть відрізнятися одні від інших, тому величини і фази струмів і магнітних потоків будуть різними. Це зумовлює деформацію результуючого вихрового поля і, як наслідок, зменшує ефективність його дії. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованого винаходу за функціональним призначенням і технічною суттю є індукційний апарат для збудження вихрового магнітного поля (А. с. 1497827 СРСР, МКИ B01F 13/08), що містить робочу камеру і, як мінімум один, індуктор, з магнітопроводами, розташованими по обидві сторони робочої камери, в пазах яких розміщена загальна для магнітопроводів трифазна обмотка у вигляді кільцевих котушок, що охоплює робочу камеру. Недоліком індукційного апарату, вибраного як найближчий аналог є те, що в даному апараті трифазна обмотка загальна для обох індукторів, що вирівнює електричні параметри виробу. Але специфічне її виконання (зміщення котушок відносно початку та кінця магнітопроводів) призводить до неефективного використання матеріалів магнітопроводів. Розміщення сторін котушок обмотки одночасно в двох вихрових зонах обумовлює збільшення довжин витків котушок, маси обмотувального проводу в цілому і активних втрат в обмотці. Збільшення довжини лобових частин призводить також до збільшення небажаних потоків розсіювання. Крім того, найбільш близьке технічне рішення, як і відомий індукційний апарат, має недоліки в розміщенні апарату на криволінійних ділянках робочої камери, а також в можливостях регулювання як кількості вихрових зон, так і в їх напрямку обертання. В основу винаходу поставлена задача, шляхом зміни конструкції, розширення функціональних можливостей індукційного апарату для збудження вихрового магнітного поля. Поставлена задача вирішується тим, що в індукційному апараті для збудження вихрового магнітного поля, що має робочу камеру і, як мінімум один, індуктор, з магнітопроводами, розташованими по обидві сторони робочої камери, в пазах яких розміщена трифазна обмотка у вигляді кільцевих котушок, загальна для магнітопроводів і охоплююча робочу камеру, магнітопроводи мають довжину, рівну довжині полюсній поділці, початки котушок двох фаз розміщені по обидві сторони від кінця котушки третьої фази і змонтовані в одному магнітопроводі, а кінці - в другому магнітопроводі по обидві сторони від початку третьої фази в дзеркальному відображенні по відношенню до їх початків, а індуктори в апараті змонтовані в порядку кінець-початок або кінець-кінець, початок-початок. У порівнянні з найбільш близьким технічним рішенням, запропонований індукційний апарат для збудження вихрового магнітного поля відрізняється наявністю таких ознак: магнітопроводи мають довжину, рівну довжині полюсної поділки; початки котушок двох фаз і кінець котушки третьої фази змонтовані в одному магнітопроводі; початки котушок двох фаз розміщені по обидві сторони від кінця котушки третьої фази; кінці котушок двох фаз і початок котушки третьої фази розміщені в другому магнітопроводі; кінці котушок двох фаз розміщені по обидві сторони від початку котушки третьої фази; кінці котушок двох фаз розміщені в дзеркальному відношенні до їх початків; індуктори в апараті змонтовані в порядку кінець-початок; індуктори в апараті змонтовані в порядку кінець-кінець, початок-початок. Всі вищезгадані ознаки окремо і в сукупності забезпечують вирішення поставленої задачі. 1 UA 107530 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Суть винаходу пояснюється кресленнями. На Фіг. 1 представлено вид індукційного апарату на прямолінійній ділянці робочої камери, на Фіг. 2 - те ж на криволінійній ділянці, на Фіг. 3 - вид на індукційний апарат з торця, на Фіг. 4 - розміщення котушок трифазної обмотки в магнітопроводах індуктора, на Фіг. 5-6 - варіанти розміщення індукторів в апараті. Індукційний апарат для збудження вихрового магнітного поля має робочу камеру 1 та індуктор 2, який змонтований в рамі апарату 3. Кількість індукторів 2 - як мінімум один. На Фіг. 1, 5, 6 показано апарат з трьома індукторами, на Фіг. 2 - з двома. Індуктор 2 має магнітопроводи 4 (верхній 5 і нижній 6), які розташовані по обидві сторони робочої камери 1. У пазах верхнього 5 і нижнього 6 магнітопроводів 4 розміщена обмотка 7 у вигляді кільцевих котушок 8, яка є загальною для верхнього 5 і нижнього 6 магнітопроводів і охоплює робочу камеру 1. Магнітопроводи 5 і 6 індуктора 2 мають довжину, рівну довжині полюсної поділки  . Трифазна обмотка 7 індуктора 2 виконана таким чином, що початки котушок двох фаз (А і В) розміщені по обидві сторони від кінця котушки третьої фази (Z) і змонтовані в одному магнітопроводі (в нашому випадку - верхньому 5 магнітопроводі). Кінці двох фаз (X і Y) розміщені в другому магнітопроводі (нижньому 6) по обидві сторони від початку третьої фази (C) в дзеркальному відображенні до їх початків. Всі індуктори 2 індукційного апарату однакові. Як конструкції магнітопроводів 5 і 6, так і розміщення котушок 8 в пазах відносно початку П і кінця К для всіх індукторів апарату однакове. Тому для одержання вихрових зон з однаковим направленням їх обертання індуктори в апараті монтуються в порядку кінець-початок (К-П). На Фіг. 5 показано таку схему монтажу: всі три вихрові зони мають напрям обертання за годинниковою стрілкою. На Фіг. 6 вихрові зони мають різний напрям обертання, при цьому схема монтажу кінець-кінець (К-К), початок-початок (П-П). Таким чином, запропонована конструкція індукційного апарату значно розширює його функціональні можливості: виконання магнітопроводів і індукторів в цілому довжиною, рівною довжині полюсної поділки і рівною довжині зони вихрового поля, дозволяє використовувати апарат як на прямолінійній ділянці робочої камери, так і на криволінійних, що часто буває в технологічному процесі використання; розміщення початків і кінців кільцевих котушок фаз в різних магнітопроводах індуктора в зазначеному порядку дозволяє одержання вихрового магнітного поля без збільшення маси активних матеріалів в порівнянні з прототипом, а розміщення трьох фаз в лобових частинах котушок в зображеному на Фіг. 4 вигляді дозволяє додатково зменшити індуктивний опір обмотки і втрати в цілому. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Індукційний апарат для збудження вихрового магнітного поля, що має робочу камеру і, як мінімум один, індуктор, з магнітопроводами, розташованими по обидві сторони робочої камери, в пазах яких розміщена трифазна обмотка у вигляді кільцевих котушок, загальна для магнітопроводів і охоплююча робочу камеру, який відрізняється тим, що магнітопроводи мають довжину, рівну довжині полюсної поділки, початки котушок двох фаз розміщені по обидві сторони від кінця котушки третьої фази і змонтовані в одному магнітопроводі, а кінці - в другому магнітопроводі по обидві сторони від початку третьої фази в дзеркальному відображенні по відношенню до їх початків, а індуктори в апараті змонтовані в порядку кінець-початок або кінець-кінець, початок-початок. 2 UA 107530 C2 3 UA 107530 C2 4 UA 107530 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5