电磁涡流发热功率影响因素分析.PDF

西北大学学报( 自然科学网络版) 2011 年 3 月，第 9 卷，第 2 期 Science Journal of Northwest University Online Mar. 2011 ，Vol.9 ，No.2 电磁涡流发热功率影响因素分析 王 攀，王龙刚 （西北大学物理学系，陕西 西安，710069 ） 摘 要：设计了涡流发热实验，测试了发热功率随发热机转子转速和励磁电流强度的变化。分析 了各物理因素对电磁涡流发热功率的影响。对电磁涡流发热实际测量功率值与功率的理论计 算值作出比较分析。 关 键 词：电磁涡流，感应加热，发热功率 中图分类号：N93 文献标识码：A 文章编号：1000-274X(2011)0460-04 The factors influencing the thermal power of electromagnetic eddy current WANG Pan, WANG Long-Gang （Department of Physics, Northwest University, Xi’an 710069, China ） Abstract: An electromagnetic eddy heating experiment was designed, the factors that influence the heating efficiency were analyzed. The variation of the heating efficiency originated from the electric intensity and rotational rate was tested. The thermal power of the eddy current measured in actual condition was compared with the theoretical calculation. Key words: eddy current ；induction heating ；thermal power 金属材料在交变磁场中相对于磁场运动时，在金属内部会出现流线为闭合涡旋状的感应电流，即涡旋 [1-8] 电流，简称涡流 。涡流致热就是利用导体切割磁力线，形成涡电流而产生热的一种致热方式。通过机械 带动磁性转子转动，使其磁力线切割铁质定子，会在定子表面形成涡流，从而在定子内部产生热量，达到 致热目的。在许多场合最终人们要使用的能量形式是热能，比如工业生产、农牧业生产、野外和边防能量 补给等，都要使用大量的热能。我国西部地区风能资源丰富，在常规能源紧缺的今天，大力发展机动式涡 [1,3,9] 流发热技术，对新能源的开发和利用有更为直接和重要的意义，并能产生良好的社会和经济效益 。 1 电磁涡流发热功率理论分析 对于图1所示的金属圆柱型发热体，设发热体长度为l，电阻率为ρ，半径为 a ，放置在一个交变磁场中， 对于长为l 的发热体，其发热功率近似为[10] HρKal 2 P K 8π f μ/ ρ （1） 8π 2aK