净化熔融铝用电磁振荡器电磁特性分析研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.08.003

电器与能效管理技术 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (8): 17-24.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.08.003

净化熔融铝用电磁振荡器电磁特性分析研究

姚睿¹, 韩子娇², 蔡志远¹, 唱一鸣³

1.沈阳工业大学, 辽宁沈阳 110870
2.国网辽宁省电力有限公司, 辽宁沈阳 110004
3.国网沈阳供电公司, 辽宁沈阳 110023

收稿日期:2025-03-04 出版日期:2025-08-30 发布日期:2025-09-26
作者简介:姚睿(2000—),女,硕士研究生,研究方向为开关设备开断、绝缘及智能化。|韩子娇(1988—)女,正高级工程师,主要从事电力系统控制与运行。|蔡志远(1962—)男,教授,研究方向为智能电器。

Analysis and Research on Electromagnetic Characteristics of Electromagnetic Oscillator for Molten Aluminium Purification

YAO Rui¹, HAN Zijiao², CAI Zhiyuan¹, CHANG Yiming³

1. Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China
2. Electric Power Research Institute State Grid Liaoning Electric Power Co., Ltd., Shenyang 110004, China
3. State Grid Shenyang Power Supply Company, Shenyang 110023, China

Received:2025-03-04 Online:2025-08-30 Published:2025-09-26

摘要/Abstract

摘要：

叶片铸件性能是影响机械设备可靠性的重要因素,传统净化除杂方式往往存在凝固组织粗大和成分不均匀等问题,无法实现良好的除杂净化效果。为此,设计涡流感应式电磁振荡器。利用有限元仿真验证对振荡器内部电磁分布进行的计算与分析,并探讨其主要影响参数。结果表明,电磁振荡器的电磁分布符合涡流分布特征,所设计的线圈符合相关技术标准,脉冲电源的电压、占空比及绕组连接方式的变化均会对内部场分布产生影响,为涡流感应式电磁振荡器的设计与优化提供技术支持。

关键词: 涡流感应, 电磁振荡器, 有限元法, 电磁仿真

Abstract:

The blade casting performance is an important factor affecting the reliability of mechanical equipment.The traditional purification and deburring methods often exist solidification organisation coarse and uneven composition and other problems,failing to achieve good deburring and purification effect.To this end,the eddy current induction electromagnetic oscillator is designed.The finite element simulation verification method is used to calculate and analyse the electromagnetic distribution inside the oscillator,and its main influence parameters are explored.The results show that the electromagnetic distribution of the electromagnetic oscillator is in line with the characteristics of eddy current distribution.The designed coil is in line with the relevant technical standards.The pulse power supply voltage,duty cycle and winding connection changes will have an impact on the internal field distribution.The research can provide technical support for the design and optimization of eddy current induction electromagnetic oscillator.

Key words: eddy current induction, electromagnetic oscillator, finite element method, electromagnetic simulation

中图分类号:

TM15

姚睿, 韩子娇, 蔡志远, 唱一鸣. 净化熔融铝用电磁振荡器电磁特性分析研究[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(8): 17-24.

YAO Rui, HAN Zijiao, CAI Zhiyuan, CHANG Yiming. Analysis and Research on Electromagnetic Characteristics of Electromagnetic Oscillator for Molten Aluminium Purification[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2025, 0(8): 17-24.

图/表 19

图1

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参考文献 11

[1]	倪黎. 双馈式风力发电机组发电机振动故障分析[J]. 机械制造, 2025, 63(1):73-77.
[2]	田丰, 郑永俐, 乔小亮, 等. 风力发电叶片铝合金叶尖性能研究[J]. 电工材料, 2018(2):23-28.
[3]	岳丹阳, 庄劲武, 武瑾, 等. 高温超导限流器限流单元电磁力分析[J]. 电器与能效管理技术, 2022(1):67-72.
[4]	丁国, 李建超, 王宝峰, 等. 小方坯连铸结晶器电磁搅拌磁场和流场的耦合分析[J]. 包头钢铁学院学报, 2016(25):222.
[5]	张黎, 陈乐平, 周全, 等. 脉冲磁场对ZA27合金凝固组织和力学性能的影响[J]. 特种铸造及有色合金, 2018, 38(7):801-805. doi: 10.15980/j.tzzz.2018.07.029
[6]	DUAN W, YIN S, LIU W, et al. Numerical and experimental studies on solidification of AZ80 magnesium alloy under out-of-phase pulsed magnetic field[J]. Journal of Magnesium and Alloys, 2021, 9(1):166-182.
[7]	宋治武. 金属熔铸用电磁振荡器设计与分析[D]. 沈阳: 沈阳工业大学, 2024.
[8]	周柳. 快速真空开关的仿真与试验研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020(7):59-64.
[9]	李茜, 高有华, 冯小雪, 等. 温度对换流变压器瞬态电场的影响分析[J]. 电器与能效管理技术, 2024(6):17-24.
[10]	张洪信. 有限元基础理论与ANaYS11.0应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2009.
[11]	张威, 张宇, 麻玉林, 等. 低压断路器的电场分析与优化设计[J]. 电器与能效管理技术, 2024(8):45-49.

几何参数	数值/形状	几何参数	数值/形状
线圈盘形状	空心圆柱体	振荡件外径/mm	373
线圈盘外径/mm	373	振荡件内径/mm	188
线圈盘内径/mm	188	振荡件厚度/mm	35
线圈盘厚度/mm	20	间距/mm	60
振荡件形状	16棱柱

脉冲电压/V	达到峰值时间/ms	电流峰值/A
300	10	379.01
400	10	511.08
500	10	639.42

占空比/%	达到峰值时间/ms	电流峰值/A
20	10	379.01
30	15	549.25
40	20	658.48

连接方式	每路电阻/mΩ	电流峰值/A
方式1	1 050	394.31
方式2	2 100	94.76

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[1]	董莉, 马少华. 灭磁开关中快速斥力机构动态特性影响因素分析[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(10): 8-13.
[2]	张广智, 尹家灿, 赵鹏, 王琬璐. 万能式断路器触头系统电动稳定性的仿真计算[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(4): 54-61.