Высокочастотный индуктор Советский патент 1992 года по МПК H05B6/36 

V

СЛ

С

Использование: для нагрева изделий под пластическую деформацию или термообработку. Сущность изобретения: индуктор содержит петлевой водоохлаждаемый токопровод 1, дополнительные электропроводные пластины 2, приваренные к токопро- воду 1 в поперечном направлении. Выбор определенного соотношения размеров позволяет изменять плотность тока на нерабочей поверхности токопровода. 2 ил.

„

Фиг.

„

hr

vj о

СЛ

ю о

СЛ

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано для нагрева изделий под пластическую деформацию или термообработку.

Известен индуктор без магнитопрово- да, содержащий петлевой водоохлаждае- мый токопровод. Конструкция этого индуктора принята за прототип.

Недостатком известного индуктора является относительно невысокий КПД при нагреве внутренних цилиндрических поверхностей. Наличие этого недостатка связана с проявлением кольцевого эффекта, обуславливающего концентрацию тока на внутренней (нерабочей) поверхности индуктора.

Целью изобретения является увеличение КПД путем уменьшения плотности тока на нерабочей поверхности токопровода.

Для достижения поставленной цели в известном индукторе, содержащем петлевой токопровод, по длине активной части токопровода на его нерабочей поверхности наварены электропроводные пластины, толщина которых не меньше удвоенной глубины проникновения тока в материал пластины. Кроме того, с целью дополнительного увеличения КПД путем уменьшения реактивного сопротивления токопровода, расстояние между соседними пластинами не превышает размера поперечного сечения токопровода, а площадь пластины не превосходит площади, соответствующей резонансу тока в участке токопровода между пластинами. Например, в случае токопровода и пластины круглой (d, D) формы для оценки площади (S) пластины, обеспечивающей резонанс тока с длиной волны (Я), имеем:

Я2

S

2л:1пСущественным отличием предлагаемого индуктора от прототипа является концентрация тока на рабочей поверхности индуктора за счет изменения формы поверхности токопровода наваренными электропроводными пластинами Причем, для того, чтобы электрический ток протекал не через толщу пластины, а по ее поверхности, толщина пластины должна быть не менее двух глубин проникновения тока в материал пластины.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого высокочастотного индуктора; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Индуктор содержит петлевой водоохлаждаемый токопровод 1 и периодическую структуру из электропроводных пластин 2, наваренных на нерабочую поверхность токопровода.

Работа индуктора происходит следующим образом.

При подключении петлевого токопровода 1 к источнику высокочастотного тока по поверхности периодической структуры из электропроводных пластин 2 протекает ток,

плотность которого по сечению токопровода обратно пропорциональна длине линии тока. Поскольку наименьшую длину имеют линии тока, проходящие вдоль рабочей поверхности токопровода, а наибольшую вдоль гребня периодической структуры из пластин, плотность тока будет наибольшей на рабочей поверхности токопровода и наименьшей на его нерабочей поверхности. Таким образом, наличие периодической

структуры из электропроводных пластин, наваренных на нерабочую поверхность токопровода, позволяет уменьшить проявление кольцевого эффекта и сконцентрировать ток на рабочей поверхности индуктора.

Кроме того, при достаточно малом, не более размера поперечного сечения токопровода, расстоянии между соседними пластинами их электрическая емкость частично компенсирует индуктивность участка токопровода

между ними. Уменьшение индуктивности токопровода обуславливает уменьшение реактивного сопротивления, увеличение коэффициента мощности (cos p} и, следовательно, рост КПД устройства,

Фор м у л зобретения

Высокочастотный индуктор, выполненный в виде водоохлаждаемого петлевого токопровода, отличающийся тем, что, с

целью увеличения КПД путем уменьшения плотности тока на нерабочей поверхности токопровода, ктокопроводу сего нерабочей стороны в поперечном направлении приварены электропроводные пластины, толщина

которых не менее удвоенной глубины проникновения тока в материал пластины, при этом расстояние между соседними пластинами не превышает размера поперечного сечения токопровода в направлении пластин.

Фиг,2