Forschung im Ingenieurwesen

, Volume 64, Issue 6–7, pp 163–172 | Cite as

Prozeßmodell für das elektromagnetische Feld einer Vorrichtung zur induktiven Erwärmung

  • A. Nethe
  • R. Quast
  • H. D. Stahlmann
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Zusammenfassung

Am Beispiel der Berechnung des elektromagnetischen Feldes während des Erwärmungsvorganges beim induktiven Randschichthärten werden die Vorteile eines Prozeßmodells gegenüber einem allgemeinen Modell diskutiert. Es stellt sich heraus, daß durch Einführung einer neuen Randbedingung ein Prozeßmodell angegeben werden kann, daß eine schnelle bzw. effiziente Ermittlung der für die Prozeßführung relavanten Parameter zuläßt. Bei einem allgemeinen Modell werden in allen betrachteten Räumen dieMaxwellschen Gleichungen mit den entsprechenden Randbedingungen erfüllt. Das Prozeßmodell hingegen ist aus physikalischen Überlegungen konstruiert. Im nichtleitenden Raum werden dieMaxwellschen Gleichungen erfüllt, jedoch werden an den Randflächen Randbedingungen genutzt, die aus der Analyse eines ebenen Stromverdrängungsproblems stammen. Die Anwendung dieser Randbedingungen stellt den wesentlichen Kern des Prozeßmodells dar. Aus der Kenntnis der Tangentialkomponente der magnetischen Feldstärke an diesen Randflächen kann anschließend unter der Annahme ebener Verhältnisse die Stromverteilung bestimmt werden.

Process model for the electromagnetic field of a device for inductive heating

Abstract

The advantage of a process model compared with a general model will be discussed at an example for the calculation of the electromagnetic fields at the heating for the inductive surface hardening. It turns out that by introducing a new boundary condition a process model can be designed which allows a fast or efficient determination of the relevant parameters of the process. For a general model in all examined spaces the Maxwell equations and the respective boundary conditions have to be fulfilled. The process model, however, is constructed out of physical considerations. Only in the non-conducting space the Maxwell equations have to be fulfilled, with a boundary condition at the surface which results from the analysis of a planar eddy current problem. The use of this boundary condition is the main issue of the process model. With the knowledge of the tangential component of the magnetic field strength on the boundary surface the current density should be calculated.

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Literatur

  1. 1.
    Duelen G, Stahlmann HD, Liu X (1991) Computatation of the three dimensional electrostatic field in both sides of the free sculptured thin conducting sheets: A new numerical method. Proceedings of the 13th IMACS World Congress on Computation and Applied Mathematics. Dublin, Ireland, Trinity CollegeGoogle Scholar
  2. 2.
    Nethe A (1996) Wirbelstromverluste bei der induktiven Erwärmung. Electrical Engineering, 79, 157–164CrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    Nethe A, Quast R, Stahlmann HD (1997) Randbedingungen für Prozeßmodelle bei hochfrequenten Wirbelstromproblemen. Electrical Engineering, 80, 291–298CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1998

Authors and Affiliations

  • A. Nethe
    • 1
  • R. Quast
    • 1
  • H. D. Stahlmann
    • 1
  1. 1.Lehrstuhl Theoretische ElektrotechnikBrandenburgische Technische Universität CottbusCottbusDeutschland

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