Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии»




PDF просмотр
НазваниеТезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии»
страница2/128
Дата конвертации04.04.2013
Размер1.71 Mb.
ТипТезисы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   128

Электротехника и электротехнологии 
УДК 621.319.7.001.2 
С.Н. КАДНИКОВ, д.т.н., профессор, М.Н. ГОРЯЧЕВ, студент 
(ИГЭУ) 
 
Математическое моделирование поверхностного  
эффекта в ферромагнетике 
 
При расчетах электромагнитного поля в нелинейном ферромагне-
тике  до  сих  пор  применяются  различные  эмпирические  методики,  осно-
ванные на приближенных формулах и физическом эксперименте. Но во-
прос о точности такой методики остается открытым. Между тем при про-
ектировании, например, установок для индукционного нагрева и индукто-
ров  для  индукционной  закалки  необходимо  достоверно  знать  распреде-
ление магнитного поля внутри стальных деталей с учетом нелинейностей 
и вихревых токов. Эту проблему можно успешно решать только с приме-
нением  численных  методов.  Поэтому  представляется  актуальной  разра-
ботка подобных методов моделирования электромагнитного поля в нели-
нейной  ферромагнитной  среде.  Это  позволит  детально  исследовать  ха-
рактер  электромагнитных  явлений,  происходящих  в  нелинейной  среде  и 
создать базу для оценки точности различных приближенных методик.  
Рассматривалась  характерная  одномерная  задача,  когда  на  по-
верхности плоской стальной стенки, толщина которой значительно боль-
ше глубины проникновения, задано переменное магнитное поле с гармо-
нически изменяющейся напряженностью. Данная задача решалось мето-
дом  сеток.  Испытывались  различные  способы  аппроксимации  и  методы 
решения полученных нелинейных уравнений. Вначале были рассмотрены 
явная схема на пятиточечном шаблоне и неявная схема первого порядка 
точности по времени и второго по пространству. Данные подходы потре-
бовал  неоправданно  высоких  затрат  машинного  времени  при  работе  на 
нелинейных участках магнитной характеристики ферромагнетика 
Анализ показал, что основной причиной возникающих проблем яв-
ляется  плохая  обусловленность  системы  обыкновенных  дифференци-
альных  уравнений, к которой может быть сведено решение нелинейного 
уравнения  в  частных  производных,  описывающего  картину  поля  в  фер-
ромагнетике. При решении данной системы наилучшие результаты пока-
зал  полунеявный  метод  Розенброка,  применение  которого  для  решения 
уравнений в частных производных ранее не рассматривалось.  
В результате были получены временные зависимости параметров 
поля, а также графики действующих значений. Точность представленных 
результатов  составляет  не  менее  1 %.  Полученные  результаты  имеют 
достаточно универсальный характер, поскольку электромагнитное поле в 
стали у ее поверхности всегда близко одномерному.  
 


Состояние и перспективы развития электротехнологии 
УДК 621.319.7.001.2 
С.Н. КАДНИКОВ, д.т.н., профессор, М.Н. ГОРЯЧЕВ, студент 
(ИГЭУ) 
 
Численное моделирование плоских электромагнитных 
волн в ферромагнетике 
 
Проблема расчета  электромагнитного  поля с  нелинейностей  фер-
ромагнетиков,  возникающая  при  моделировании  процессов  в  трансфор-
маторах, устройствах индукционного нагрева и закалки является в насто-
ящее время одной из наиболее насущных. Причина этого состоит в том, 
что  точность  расчета  поля  в  нелинейной  магнитной  среде,  как  правило, 
остается неопределенной, поскольку в известные алгоритмы изначально 
закладываются мало обоснованные допущения. Поэтому представляется 
актуальным  проверить  корректность  известных  численных  методик  рас-
чета  электромагнитного  поля,  основанных  на  допущениях  физического 
характера, по результатам расчета с использованием алгоритмов, сходи-
мость, которых к точному решению может быть доказана. 
В  качестве  одной  из  модельных  задач  рассматривался  процесс 
проникновения  плоской  электромагнитной  волны  в  нелинейный  ферро-
магнетик.  При  этом  все  пространство  разделено  на  три  слоя:  медь,  по 
которой  протекает  ток,  воздух  и  сталь.  Из  уравнений  Максвелла  можно 
получить  нелинейное  уравнение  в  частных  производных,  описывающее 
процесс  распространения  плоской  электромагнитной  волны  в  стали. 
Формально точное решение данной задачи может быть найдено методом 
сеток. Подход, основанный на замене уравнения в частных производных 
системой обыкновенных дифференциальных уравнений и решении ее по 
методу  Розенброка,  пригоден  для  проведения  практических  расчетов, 
однако  требует  слишком  больших  затрат  времени.  Особенно  это  сказы-
вается, например, при многократных расчетах поля в алгоритмах расчета 
индукционного  нагрева  стали.  В  качестве  альтернативы  предлагается 
методика,  основанная  на  замене  нелинейной  магнитной  среды  кусочно-
однородной  и  применении  метода  эквивалентных  синусоид.  При  этом 
основной  проблемой  является  определение  нелинейной  зависимости 
μa(Hд).  Для  этого  используется  предыдущее  решение  данной  задачи  по 
точному  численному  алгоритму.  Расхождение  результатов  расчета  дей-
ствующих  значений  по  точной  и  приближенной  методикам  оказалось 
вполне удовлетворительным.  
Используемая приближенная методика вполне пригодна для прак-
тических  расчетов.  Однако с  уменьшением  числа  интервалов  разбиения 
расчетного отрезка точность приближенного расчета быстро падает. По-
этому  использование  2-3  интервалов,  как  это  зачастую  предлагается,  к 
достоверным результатам привести не может. 
 

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   128

Похожие:

Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии» iconТезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии»
Гоувпо «Ивановский государствен- ный энергетический университет имени В. И. Ленана», 2005

Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии» iconТезисы докладов москва 2009 удк677. 02. 001. 5 Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Со- временные технологии и оборудование текстильной промышленности»
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии» iconТезисы докладов Часть II секции 5−11 Москва − 2010 в части II сборника представлены тезисы докладов VIII всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России»
В части II сборника представлены тезисы докладов VIII всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития...

Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии» iconТезисы докладов Часть I секции 1−4 Москва − 2010 в части I сборника представлены тезисы докладов VIII всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России»
В части I сборника представлены тезисы докладов VIII всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового...

Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии» iconТезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции аспирантов социологов. М., 1992 0,1 п л
Использование сверхурочных работ в промышленности: состояние и тенденции развития // Проблемы рабочего времени в условиях совершенствования...

Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии» iconПрограмма конференции 24 25 апреля Тольятти 2012 уважаемый коллега! Приглашаем вас принять участие в работе IV международной научно-технической конференции «проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии»
Приглашаем вас принять участие в работе IV международной научно-технической конференции «проблемы электротехники, электроэнергетики...

Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии» iconСекция 30. Проблемы и перспективы современного менеджмента и маркетинга
Экономика и управление. Тезисы докладов научно-технической конференции «Энергия-2011»

Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии» iconТезисы докладов Москва 2012 удк 519. 2 Ббк 22. 172 П 34 Тезисы докладов 3-й Международной научно-практической конференции студентов и аспирантов «Статистические методы анализа экономики и общества»
Тезисы докладов 3-й Международной научно-практической конференции студентов и аспирантов «Статистические методы анализа экономики...

Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии» iconТезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции Итоги и перспективы развития конструкции машин для производства сахарной свеклы и куку
Автоматическое вождение самоходных корнеуборочных машин вдоль рядков свеклы (статья)

Тезисы докладов международной научно-технической конференции «состояние и перспективы развития электротехнологии» iconТезисы докладов научно-технической конференции
«Энергия- 2012»: Материалы конференции. В 7 т. Т. 1, Ч. Иваново


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница