Влияние электромагнитных и тепловых процессов в нетоковедущих элементах металлоконструкций на работоспособность мощных электротехнологических установок

• Автор: Власов, Давид Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1 Электротепловые процессы в нетоковедущих элементах электротехнологических и электротехнических установок, как факторы влияющие на их работоспособность
1.1.1 Работоспособность электротехнологических установок
1.2 Методы расчета и результаты исследования электротепловых процессов в нетоковедущих металлоконструкциях ЭТУ
1.2.1 Эмпирически-аналитические методы
1.2.2 Физическое моделирование
1.3 Методы расчета активных и реактивных сопротивлений, вносимых в
электрическую цепь ЭТУ близлежащими металлоконструкциями
1.4 Выводы по обзору
Г лава 2 Физико-математическая модель
2.1 Математическая модель
2.1.1 Метод конечных элементов
2.1.2 Модель электромагнитных процессов
2.1.3 Модель тепловых процессов
2.1.4 Сопряжённая электромагнитная и тепловая задача
2.2 Электромагнитные процессы в металлоконструкциях ЭТУ
2.3 Тепловые процессы в металлоконструкциях ЭТУ
2.3.1 Тепловая задача для кольца гидроприжима контактных щек
руднотермической печи
2.3.2 Тепловой экран узла подвода энергии к электроду РТП
2.3.3 Рукав электрододержателя АКП
Глава 3 Результаты численного моделирования электротепловых процессов в нетоковедущих металлоконструкциях электротехнологических установок

3.1 Тепловое состояние рукава электрододержателя агрегата ковш-печь
3.1.1 Исходные данные для расчета
3.1.2 Результаты расчетов
3.2 Исследование влияния рукава электрододержателя дуговой сталеплавильной электропечи на сопротивление трубошинного участка токоподвода
3.2.1 Постановка задачи
3.2.2 Результаты расчетов
3.3 Электромагнитные и тепловые процессы в кольцах гидроприжима контактных щек и экранах узла подвода энергии к электродам руднотермических печей
3.3.1 Электромагнитные процессы в кольце гидроприжима контактных
щек и тепловом экране узла подвода энергии к электроду РТП
3.3.2 Тепловая задача для кольца гидроприжима контактных щек
руднотермической печи
3.4 Исследование взаимодействия лежащих в одной плоскости под углом друг к другу цилиндрических проводников
3.4.1 Постановка задачи
3.4.2 Результаты расчета
3.4.3 Анализ полученных результатов
Г лава 4 Анализ результатов и рекомендации
Заключение
Приложения
Приложение А - Электромагнитная задача в кольцах гидроприжима контактных щек и тепловых экранах узла подвода энергии к электроду руднотермической электропечи РКО-
Приложение Б - Тепловая задача в кольце гидроприжима контактных щек
руднотермической электропечи РКО-
Приложение В - Исследование взаимодействия лежащих в одной плоскости под углом друг к другу цилиндрических проводников
Список литературы

условия, необходимого для соблюдения подобия электромагнитных полей. Из анализа волнового уравнения такое условие представлено в виде: шцое2 = idem.
Дело осложняется, если вблизи с токоподводом находятся ферромагнитные стальные конструкции, магнитная проницаемость которых и электрические потери в которых нелинейно зависят от напряженности магнитного поля.
При выборе частоты, на которой будет работать модельная установка, авторы [16] исходили из того, что повышение частоты позволяет уменьшать размеры этой установки. Однако, на высоких частотах сложнее проводить измерения нелинейных и искаженных несинусоидальных сигналов (тока и напряжения). Поэтому в экспериментах, проводимых во Всероссийском научно-исследовательском и опытно-конструкторском институте электротермического оборудования (ВНИИЭТО) при питании моделей применялись частоты 2500 Гц и 8000 Гц, позволяющие уменьшить линейные размеры в масштабе 7,1 и 12,7 соответственно. При этом активное и реактивное сопротивления оригинала рассматривались по выражениям:
Дор Дм / Л2/,
Х0р = ХМ//Л/,
где — линейный масштаб; Дор, Дм> *ор, *м - активное и реактивное сопротивления оригинала и модели.
В статье были выполнены исследования по определению электрических потерь в рукавах и стойках электрододержателей дуговых сталеплавильных печей ДСП-100 и ДСП-200, выполненных из конструкционной магнитной стали и немагнитной стали. Исследования показали, что потери в стойках и рукавах, выполненных из магнитной стали, на печи ДСП-100 достигают 35% от электрических потерь в медных трубошинах, а у ДСП-200 потери составили 15% от потерь в трубошинах.
Использование рукавах немагнитной стали не дает заметного уменьшения потерь в них, по сравнению с магнитной.