Трансформаторы для устройств электронагрева

• Автор: Кузьмин, Вячеслав Матвеевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Комсомольск-на Амуре
• Количество страниц: 408 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ I СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

1.1. Классификация электронагревательных устройств

1.2. Обзор конструкций нагревательных элементов

1.3. Производство и применение установок электронагрева

РАЗДЕЛ 2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И КОНСТРУКЦИИ

ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА

2.1. Принципы построения нагревательных устройств трансформаторного типа
2.2. Однофазные нагревательные устройства трансформаторного типа
2.3. Трехфазные электронагревательные устройства трансформаторного типа с плоским стержневым магнитопроводом
2.4: Трехфазные электронагревательные устройства с
пространственной магнитной системой
2.5. Электронагревательные устройства с вращающимся магнитным полем
2.6. Электронагревательные устройства с вынесенной
нагрузкой
2.7. Электронагревательные устройства со звеном
повышенной частоты
ВЫВОДЫ

РАЗДЕЛ 3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРОЦЕССЫ И ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА
ЗЛ. Особенности электромагнитных процессов в электронагревательных устройствах
трансформаторного типа
3.2. Определение параметров короткозамкнутых
вторичных обмоток
3.3. Учет эффекта вытеснения тока при расчете сопротивления короткозамкнутых обмоток
ВЫВОДЫ
РАЗДЕЛ 4. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА
4.1. Тепловые схемы замещения электронагревателей трансформаторного типа
4.2. Тепловые поля в однофазных электронагревательных устройствах трансформаторного типа
4.3. Тепловое поле трехфазного электронагревательного устройства трансформаторного типа с пространственной магнитной системой
ВЫВОДЫ
РАЗДЕЛ 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ С КОРОТКОЗАМКНУТОЙ ОБМОТКОЙ, РАБОТАЮЩИХ В РЕЖИМЕ НАГРЕВАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА
5.1. Применение метода планирования эксперимента при проектировании нагревательных элементов
трансформаторного типа
5.2. Оптимальное проектирование трансформаторов с

короткозамкнутой вторичной обмоткой
5.2. Особенности проектирования однофазных тороидальных
трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой
5.4. Проектирование трехфазного нагревательного элемента
с использованием метода планирования эксперимента
ВЫВОДЫ
РАЗДЕЛ 6. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КОРОТКОЗАМКНУТЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ В АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
6.1. Принципы формирования автономных систем энергообеспечения на основе нагревательных элементов трансформаторного типа
6.2. Выбор частоты источника электропитания
для устройств электронагрева трансформаторного типа, работающего в децентрализованных энергосистемах
6.3. Источники питания для децентрализованных
систем энергообеспечения
6.4. Управление трансформаторами с короткозамкнутой
вторичной обмоткой для устройств электронагрева
ВЫВОДЫ
РАЗДЕЛ 7. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ С КОРОТКОЗАМКНУТОЙ ВТОРИЧНОЙ ОБМОТКОЙ ДЛЯ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОНАГРЕВА
7.1. Макетные образцы трансформаторов для
электронагревательных устройств
7.2. Экспериментальные исследования макетных образцов трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой

деталей обмотки при использовании простых и дешевых методов (штамповка, сварка и т.п.).
9. Температура поверхности вторичной обмотки электроконвекторов трансформаторного типа не должна превышать значения 80...85 °С.
Электронагревательные устройства трансформаторного типа выполняются как однофазными, так и трехфазными, имеют мощность от нескольких десятков ватт до сотен киловатт и находят применение в быту, в промышленности и в сельском хозяйстве.
2.2. Однофазные нагревательные устройства трансформаторного типа
Однофазные нагревательные элементы трансформаторного типа целесообразно конструировать на основе тороидальных шихтованных магнитных систем /49/. Такая магнитная система представляет собой кольцевой магнитопровод, навитый из ленты электротехнической стали. Тороидальная конструкция магнитной системы электроводонагревателей позволяет существенно уменьшить магнитное поле рассеяния, а также избежать стыковых соединений участков магнитной системы, следовательно, уменьшить потери, величину намагничивающего тока, повысить коэффициент полезного действия и коэффициент мощности нагревательного элемента.
Нагревательный элемент такого типа имеет следующую конструкцию (рис. 2.2) /80/. Первичная обмотка 2 нагревательного элемента выполняется из медного или алюминиевого изолированного провода круглого сечения, равномерно намотанного на магнитопровод 1. Короткозамкнутая вторичная обмотка 3, выполненная в виде полой