Експериментальне дослідження інструментів «прямого пропускання струму» магнітно-імпульсної обробки металів

Анотація

Постановка проблеми. Для порівняння теоретично отриманих результатів, модельних і реальних характеристик інструментів «прямого пропускання струму» технології магнітно-імпульсної обробки металів необхідно провести вимірювання характеристик поперечного розподілу струму по поверхні листового металу між контактами підключення реального джерела потужності, а також виміряти інтегральні величини даного сигналу на низьковольтній і високовольтній магнітно-імпульсній установці. Мета. Вимірювання поперечного розподілу лінійної густини імпульсного струму на поверхні листового металу між точковими контактами джерела потужності при різній геометрії їх підключення. Методика. Вимірювання інтегральних характеристик поперечного розподілу струму по поверхні листового металу проводиться між контактами підключення реального джерела потужності ‑ низьковольтної та високовольтної магнітно-імпульсної установки, інтегральні величини визначаються за допомогою обхвату досліджуваної зони поясом Роговского з подальшою інтеграцією отриманого сигналу. Результати Порівняння розрахункових і експериментальних даних показує, що найменший струм концентрується в смузі, ширина якої багато менше відстані між контактами. Таким чином, оцінка мінімально можливих сил притягання за допомогою співвідношення із закону Ампера повинна здійснюватися з усередненим поправковим множником ~0,143. Порівняння теорії і експерименту показує, що в разі зменшення відстані між контактами підключення джерела зростає ступінь поперечної концентрації струму, що протікає. При досить малій відстані (що приблизно дорівнює ширині власне контактів) рівень концентрації може досягати значень 65...80 %. Наукова новизна. Ступінь поперечної концентрації струму, що протікає, щодо центру системи в діапазоні робочих частот 1,8...22 кГц достатньо слабо залежить від його тимчасових характеристик. Рівень поперечної концентрації струму в умовно виділеній смузі, що зв'язує контакти підключення, істотно залежить від співвідношення ширини цієї смуги і поперечних розмірів контактного підключення. Практична значимість. Використання отриманих результатів дозволить створювати нові більш ефективні інструменти «прямого пропускання струму», що працюють в умовах інтенсивного проникнення діючих електромагнітних полів з металами, що мають різни магнітні властивості.

Ключові слова: пряме пропускання струму; лінійна густина; поперечна концентрація; часові характеристики; магнітно-імпульсне притягання; електродинамічні зусилля.