Введение
1 Обзор теории и практики индукционного нагрева цветных металлов, постановка задачи повышения энергетической эффективности нагрева 10
1.1 Требования к нагреву, способы нагрева цветных металлов и их сравнительный анализ 10
1.2 Способы нагрева алюминиевых заготовок
1.2.1 Нагрев в пламенных печах 11
1.2.2 Нагрев в печах сопротивления 11
1.2.3 Установки кондукционного нагрева 12
1.2.4 Установки индукционного нагрева 1.3 Сравнительный анализ энергетической эффективности способов нагрева алюминиевых заготовок 15
1.4 Сквозной нагрев алюминиевых заготовок в соленоидальных индукторах с продольным магнитным полем 18
1.5 Способы нагрева алюминиевых заготовок в поперченном магнитном поле
1.5.1 Обзор технических решений с применением технологии нагрева в магнитном поле постоянных магнитов 24
1.5.2 Нагрев алюминиевых заготовок в магнитном поле постоянного электромагнита со сверхпроводящей обмоткой 25
1.6 Предлагаемая технология нагрева цветных металлов в поперченном магнитном поле вращающихся постоянных магнитов 29
1.6.1 Элементы конструкции установки нагрева заготовки в поперечном магнитном поле 33
1.7 Методы расчета электромагнитных систем с поперечным магнитным полем 40
1.7.1 Аналитический метод расчета 44
1.7.2 Численный метод расчета 48
1.7.3 Выбор метода расчета установки нагрева заготовок в магнитном поле постоянных вращающихся магнитов 50
1.8 Методы и средства оптимального проектирования 51
1.8.1 Опыт применения средств оптимального проектирования установок индукционного нагрева 54
1.9 Выводы по разделу 59
2 Математическая модель установки нагрева алюминиевых заготовок в магнитном поле вращающихся постоянных магнитов 60
2.1 Постановка задачи и основные допущения 62
2.2 Математическая модель для анализа электромагнитного поля 64
2.3 Математическая модель для анализа теплового поля в цилиндрической загрузке 79
2.4 Модуль для расчета интегральных параметров и алгоритм расчета математической модели 82
2.5 Анализ интегральных и дифференциальных характеристик электромагнитного и теплового полей в системе «загрузка - ротор с магнитами» 87
2.6 Выводы по разделу 101
3 Экспериментальные исследования на лабораторной установке нагрева слитков во вращающемся поле постоянных магнитов 103
3.1 Предпосылки для разработки лабораторной установки 103
3.2 Лабораторная установка нагрева цилиндрических слитков в магнитном поле вращающихся постоянных магнитов 104
3.3 Система измерений 109
3.4 Результаты экспериментальных исследований на лабораторной установке 116
3.5 Выводы по разделу 126
4 Модернизация индукционного нагревателя периодического действия ОКБ-894а с использованием методов оптимизации 128
4.1 Описание действующей установки 128
4.2 Описание опытно-промышленного образца установки нагрева слитков во вращающемся магнитном поле 134
4.3 Оптимизация индукционного нагревателя с использованием оптимизационного алгоритма Холланда 139
4.4 Выводы по разделу 149
Заключение 150
Список использованных источников
