Обоснование проектирования реактивных элементов преобразовательных устройств электропитания

• Автор: Спиридонов, Евгений Игоревич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Анализ современного состояния проблемы разработки

реакторов преобразовательных устройств

§1.1. Назначение реакторов, их основные функции и особенности

режимов работы в преобразовательной технике

§1.2. Существующие методы расчета реакторов преобразовательных

устройств

Постановка задачи

Глава 2. Динамические явления в обмотках реакторов

§2.1. Поверхностный эффект и добавочные потери в проводах обмоток при периодической форме тока
2.1.1. Реакторы без магнитопровода
2.1.2. Реакторы с магнитопроводом
§2.2. Поверхностный эффект и добавочные потери в проводах обмоток при импульсной форме тока
2.2.1. Реакторы с магнитопроводом
2.2.2. Реакторы без магнитопровода
§2.3. Поверхностный эффект и добавочные потери в обмотках
из ленточного провода (фольги)
2.3.1. Реакторы с магнитопроводом
2.3.2. Реакторы без магнитопровода
§2.4. Плотность тока и выбор сечений проводов обмоток
при повышенных частотах и значительных мощностях ЭЭ
§2.5. Тепловой расчет ЭЭ
§2.6. Выводы по главе
Глава 3. Критериальные комплексы теории подобия для реакторов
§ 3.1. Критерии подобия для реакторов
3.1.1. Основы теории подобия
3.1.2. Параметры реакторов
3.1.3. Критерии подобия для реакторов на магнитопроводе
§ 3.2. Выводы но главе
Глава 4. Исследование и расчет реакторов электротехнических
комплексов
§4.1. Расчет реакторов фильтров
§ 4.2. Расчет реакторов переменного тока
и коммутирующих реакторов
§ 4.3. Особенности расчета реакторов при несинусоидальном периодическом и импульсном воздействии на повышенной частоте
4.3.1. Несинусоидальное периодическое воздействие
4.3.2. Импульсное воздействие
§ 4.4. Расчет реакторов без магнитопровода
§ 4.5. Граничная частота для реакторов переменного тока
§ 4.6. Выводы по главе
Заключение
Список использованной литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Реактивные элементы (РЭ), в частности коммутирующие реакторы и дроссели фильтров, являются непременными элементами многих электротехнических комплексов и систем различного промышленного назначения, в том числе и преобразовательных устройств. В силу разнообразных требований, предъявляемых к реакторно-трансформаторному оборудованию, электромагнитные элементы наименее унифицированы. Они проектируются индивидуально по конкретным условиям, обусловленным спецификой их работы.
В настоящее время потребность промышленности в совершенствовании методов проектирования реакторов возрастает, ибо в этом одно из условий конкурентноспособности продукции (скорость, качество, быстрое и точное соблюдение требований заказчика).
Совокупность разработок в данном направлении показывают видимую возможность решения задач на общих физических и методических принципах.
Данная работа является дальнейшим развитием идей и концепций, направленных на создание методов достоверного расчета, основанных на получении новых знаний о физике процессов в реакторах и совершенствовании компьютерных процедур их проектирования. Работа неоднократно включалась в координационные планы и ведомственные программы.
Повышение частоты тока, протекающего по обмотке проектируемых преобразователей, использование произвольных форм воздействующих напряжений и токов потребовало дополнить существующую теорию новыми разработками, учесть те факторы, которые ранее можно было бы не учитывать вообще или учитывать приближенно. В основном они связаны с поверхностным эффектом в обмотках и в магнитопроводе и с их последствиями. Анализ потерь в обмотках электромагнитных элементов при синусоидальном и несинусоидальном воздействиях широкого спектра частот - актуальная задача правильного учета указанных факторов.
сечения 5 = 2,987 -10 2см2, диаметр провода с1пр = 0,195см, диаметр изолированного провода с1пр т = 0,204см.
Многожильный провод ЛЭТЛО (15x0,51) имеет сечение =3,06-10’2 см1, число жил 15, диаметр жилки 0,051 см, диаметр
изолированного провода с! — 0,32см. При расчете кда6 по формуле (2.4) для обмотки без магнитопровода для получения Н0, т.е. значения магнитного поля на радиусе г{ (см.рис.2.2.б), было использовано решение задачи об определении магнитной индукции на оси однослойного соленоида, по которому течет ток I
где 5- число витков обмотки на сантиметр длины вдоль оси г;
©1 и @2~ углы, образованные прямыми, проведенными из рассматриваемой точки на оси а к соответствующим концам соленоида, и осью г (рис.2.4).
[48]:
В, --(соз©, — СОБ ©2),
Рис.2.4. Однослойный соленоид конечной длины.
В середине многослойной обмотки конечной длины
где гх - внутренний радиус;