Способ плавки металлических проводников во взвешенном состоянии и индуктор для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК H05B6/10 

ри пластины с количеством лепестков е менее четырех и с отверстием в ентре, нижняя - в виде набора из, по еньшей мере, двух параллельных в гоизонтальной плоскости и разделенных электроизоляцией шин, расположенных симметрично относительно той же вертикальной оси таким образом, что их коны спроектированы на лепестки пластины, электрическая связь обмОток выполнена соединением концов шин с концами

епестков, причем ширина шины выбрана не менее диаметра отверстия, а зазор между верхней шиной и пластиной - не более того.же диаметра.

На фиг. 1 схематически изображено , стройство, общий вид; на фиг. 2 -

Верхняя обмотка устройства; на фиг.Знижняя обмотка устройства. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

К удерживающему проводнику кондук тивнр подводят ток. Для равновесия жидкого проводника необходимо, чтобы магнитное давление под образцом было больше, чем над ним. ЭТо достигается создаваемым дополнительным магнитным полем, которое склсщывается с полем тока, Протекающего по жидкому проводйику, я йдким проводником и вычитается над ним. Разность магнитных полей над жидким проводником и под ним создает разность магнитных давлений. Выбор направления дополнительного магнитного поля позволяет создать давление снизу больше, чем сверху. Бла.годаря разностидавлений жидкий проводник находится в равновесном состоянии - силы гидростатического давления уравновешиваются разностью магнитных давлений. Достаточно частый реверс направления вращения магнитного поля предотвращает увлечение образца полем и препятствует возникновению неустойчивостей.

Способ бсущёствляется устройством, содержащим обмотку в виде токоподводящей пластины 1с отверстием d и ра диальнб расходящимися лепестками, расположенную над другой обмоткой.в виде пересекающихся изолированных друг от друга шин 2.

Радиально расходящиеся лепестки (А, В, С).пластины 1 соединяются соответственно с концами (А,, В, С) пересекающихся изолированных шин 2. Расположение изолирующих прокла дЬк между изолированными шинг1ми 2 и пластиной 1 с отверстием отражено на фиг. 2 и 3.

Изоляция термостойкая, толщина ее между шинами 2 выбирается минимальной, но такой; чтобы не допустить электрического пробоя, в пространстве под отверстием пластины 1 она также минимально тонкая, но с достаточнЬ Механической прочностью. В экспериментальной установке эти прокладки имеют толщину порядка 0,1 wi.

Генераторы переменного тока подсоединяются к радиальным отводам пластины 1 и концам пересекающихся шин 2 в контактных местах; один генератор - к а и а , другой - к b и Ь третий к с и с .

Обеспечение хорошего электрического контакта для подвода питания от генераторов переменного тока к индуктору, ка:к и обеспечение хорошего электрического контакта между отводами (А, В, С) пластины 1 соответственно с концами шин 2 (А.,, В , С), могут быть выполнены различными путями (на фиг. 2 соединение показано резьбовым) ..

Обязательным конструктивным требованием к индуктору для удержания жидких проводников является такое расположение каждой из пересекающихся шин 2 под отверстием пластины 1, чтобы точка пересечения осей симметрии пересекающихся шин 2 совпадала с .центром отверстия в пластине 1, причем ширина Е каждой шины 2 была равна или больше диаметра отверстия d

5 пластины 1. Кроме того, максимальная величина зазора h между пластиной 1 с отверстием и верхней из пересекающихся изолированных друг от друга шин (фиг. 2) должна быть меньше радиуса

Q капли удерживаемого жидкого проводника при заданной -температуре.

Такое расположение пересекающихся изолированных шин 2 .относительно от- верстия d пластины 1 и Ограничение

с их минимальной ширины Е , равной диаметру отверстия d, обусловлено требованием создания под удерживаемым жидким проводником в индукторе однородного магнитного пОля, удерживающего жидкий проводник во взвешенном состоянии.

Увеличение, ширины пересекающихся изолированных шин возможно, так как однородность магнитного поля под жидким проводником сохраняется, однако

5 энергетически это невыгодно. Так, для обеспечения удержания магнитным полем жидкого проводника определенного йеса вовзвешенном состоянии требуется соответствующая напряженность

0 магнитного поля. Из электродинамики известно, что полный ток 3 , протекающий по шине, создает поверхностную плотность тока J Ь/Р (где 6 - ширина шины). Вблизи поверхности шины наг пряженность магнитного поля Н J.

Таким образом, увеличение ширины 2 изолированных пересекающихся шин, при условии сохранения напряженности магнитного поля, приводит к необходимости увеличения полного тока, что

50 требует дополнительных энергетических затрат.

Принцип работы индуктора состоит в следующем.

Отверстие d пластины 1 заполняется

5 проводником, подлежащим удержанию магнитным полем, который находится в твердом состоянии и в хорошем электрическом контакте с пластиной 1 по окружности отверстия. Подключаются генераторы переменного тока. Под действием тока генераторов твердый проводник нагревается и переходит в жидкую фазу, кроме того, токи генераторов создают реверсивное магнитное поле круговой или близкой к круговой поляризации в плоскости пластины 1 с отверстием и в плоскости пересекгиощихся изолированных шин 2, которое разностью магнитных давлений под жидким проводником и над ним обеспечивает устойчивое удержание последнего во взвешенном состоянии.

При изготовлении индуктора для удержания жидких проводников создание магнитного поля круговой или близкой к круговой поляризации обеспечивается генераторами переменного тока в количестве от двух до п, причем число пересекающихся изолированных шин 2 индуктора равно числу генераторов переменного тока, а число радиальных отводов пластины 1 с отверстием равно удвоенному количеству генераторов переменного тока.

Формула изобретения

1. Способ плавки металлических проводников во взвешенном состояний, при котором проводник помещают во вращающееся с реверсом магнитное поле круговой или близкой к круговой поляризации, отличающийся тем, что, с целью увеличения устой- чивости пленочных проводников из металла с большим соотношением плотности к проводимости, например из свинца и обеспечения регулирования соотношения его твердой и жидкой фаз, указанное враицающееся поле создают путем кондуктивного подвода к проводнику многофазного тока и под проводник подводят дополнительное магнитное поле того же тока.

2. Индуктор Для осуществления способа по п. 1, содержащий, по меньшей

o .мере, две электрически связанные между собой обмотки, подключаемые к генераторам переменного тока со сдвигом фаз, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что обмотки расположены соосно

5 по вертикальной оси, верхняя из указанных Обмоток выполнена в виде симметричной многолепестковой пластины с количеством лепестков не менее четырех и отверстием в центре, нижняй - в виде набора из, по меньшей мере,

0 двух параллельных в горизонтальной плоскости и разделенных электрои§оляцией шин, расположенных симметрично относительно той же вертикальной оси таким образом, что их концы спроек5тированы на лепестки пластины, электрическая связь обмоток выполнена соединением концов шин с концами лепестков, причем ширина шины выбрана не менее диаметра отверстия, а зазор

0 между верхней шиной и пластиной - не более того же диаметра.

Источники информации, принятые во внимание п-ри экспертизе

1.Бертинов А.И. Магнитные и маг5нитогидродинамические опоры. 1968,

с. 22-23, 72-74.

2.Патент США № 2686864, 219-7.5, 1954.

Жидкий npoRodHiff(

г////ху;Г°Нt /77y;777/3

.2