Аналіз прямого перетворення механічної енергії в теплову за допомогою індукційних струмів - Головко, В. М.; Міхалін, В. І. (Енергетика і автоматика, 2025)
У статті наведені результати експериментального дослідження роботи індукційного генератора теплової енергії, що реалізує перетворення механічної енергії обертання магнітного диска у теплову за допомогою вихрових струмів, які виникають у металевій провідній пластині під дією змінного магнітного поля. Об’єктом дослідження є процес прямого перетворення механічної енергії в теплову. Експериментальна установка складається із ротора, що містить розміщені за колом постійні магніти, який обертається над сталевою пластиною. У результаті переміщення магнітного поля в провіднику індукуються вихрові струми, які спричиняють нагрівання за рахунок джоулевих втрат. Досліджено вплив конструктивних і магнітних параметрів установки на величину потужності теплових втрат, зокрема, частоти зміни магнітного поля, величини магнітної індукції та відстані до пластини. Для перевірки експериментально отриманих значень використано залежність для розрахунку потужності втрат від вихрових струмів, що враховує величину магнітної індукції, частоту зміни магнітного поля та електричні характеристики матеріалу. Порівняння теоретичних і експериментальних результатів показало, що похибка між ними становить менше 10 %. Отримані результати можуть бути використані в розробці безконтактних систем нагрівання, систем рекуперації енергії, а також в енергетичних установках з прямим перетворенням механічної енергії в теплоту, зокрема, для вітрових і гідравлічних турбін. Ключові слова: відновлювані джерела енергії, енергія вітру, індукційне нагрівання, вихрові струми, постійні магніти, генератор теплової енергії, безконтактне нагрівання, пряме перетворення енергії, обертальний рух