Трансформаторно-индукторные модули для комплексных электротехнологических процессов с индукционным нагревом

• Автор: Горбунов, Антон Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 188 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1 Современное состояние разработки и применение комплексных электротехнологических установок, и их элементов

1.1 Современные промышленные способы термообработки деталей

1.2 Структура источников питания для электротехнологий

1.3 Схемы совместной работы резонансных инверторов и трансформаторно-индукторных модулей
1.4 Применение согласующих трансформаторов в современных комплексных электротехнологических установках
1.5 Модернизация элементов электротехнологических установок, включающих индукционный нагрев с промежуточными проводящими средами

1.6 Обзор методик расчета согласующих высокочастотных трансформаторов

1.7 Выпрямительно-инверторные модули в составе электротехнологических установок с индукционным нагревом Выводы к первой главе и постановка задач исследования
Глава 2 Источники питания для электротехнологических установок, включающих индукционный нагрев
2.1 Разработка структуры источников питания для электротехнологий на базе одновентильных инверторов
2.2 Параметрический синтез резонансных инверторов для электротехнологий
2.3 Параметрический синтез с помощью имитационных моделей источников питания с ферромагнитными модулями для согласования выходных параметров инверторов с параметрами нагрузки
Выводы ко второй главе
Глава 3 Разработка математических моделей и структурных схем комплексных электротехнологических установок с индукционным

нагревом, включающих индукторы с промежуточными проводящими средами
3.1 Индукторы, применяемые на промышленной частоте питающего тока
3.2 Расчет параметров электромагнитного поля комплексной электротехнологической установки
3.3 Расчет электромагнитного поля в электротехнологических установках
с различной толщиной стенок добавочной проводящей среды
3.4 Расчет параметров индукторов с промежуточной проводящей средой
с прорезями
3.5 Разработка и определение параметров схемы замещения комплексной установки с добавочной проводящей средой
3.6 Совершенствование методики расчета комплексных электротехнологических установок определение и основных соотношений для расчета индукторов с добавочными проводящими средами
Выводы к третьей главе
Глава 4 Анализ и расчет электромагнитных процессов в установках
с согласующими трансформаторами
4.1 Методика расчета согласующих высокочастотных трансформаторов
4.2 Экспериментальное определение параметров системы «преобразователь - трансформаторно-индукторный модуль»
4.3 Имитационное моделирование и исследование электромагнитных процессов в источниках питания электротехнологических установок
с применением многофазных управляемых выпрямительных модулей
4.4 Разработка конструкции многофазного трансформаторного преобразователя числа фаз
Выводы к четвертой главе
Заключение 13
Список литературы
Приложение А. Основные параметры выпускаемых согласующих высокочастотных трансформаторов
Приложение Б. Справочные данные для расчета согласующих высокочастотных трансформаторов с магнитопроводами из аморфных или нанокристаллических сплавов
Приложение В. Параметры спроектированного согласующего высокочастотного трансформатора с магнитопроводом из аморфных или нанокристаллических сплавов
Приложение Г. Определение параметров схемы замещения и модели согласующего высокочастотного трансформатора
Приложение Д. Определение параметров несимметричного одноячейкового инвертора и нагрузочного индукторно-конденсаторного модуля
Приложение Е. Расчет параметров индуктора с магнитопроводом для закалки плоских поверхностей
Приложение Ж. Расчет параметров одновиткового индуктора для закалки наружных цилиндрических поверхностей
Приложение 3. Определение параметров симметричного мостового инвертора с удвоением частоты и нагрузочного индукторно-конденсаторного модуля
Приложение И. Параметры материала магнитопровода согласующего трансформатора

Помимо согласующих трансформаторов в электротехнологических установках, включающих индукционный нагрев, находят применение
согласующие автотрансформаторы [2].
Анализ литературных источников показал, что рассмотрению конструкций согласующих высокочастотных трансформаторов для электротехнологических установок, включающих индукционный нагрев посвящено лишь ограниченное количество источников. В исследованных источниках рассматриваются конструкции ряда трансформаторов, в том числе для сварки [60, 61], но достаточно мало сведений о применении новых магнитных материалов, позволяющих значительно повысить технико-экономические показатели устройств. Кроме того, в исследованной литературе трансформаторы с такими материалами рассматриваются лишь как отдельные элементы, отсутствуют сведения о применении их в составе электротехнических комплексов
для осуществления индукционного нагрева деталей, с учетом особенностей электромагнитного режима работы, в том числе с воздействием
несинусоидального напряжения и т.д.
В связи с этим, разработка новых источников питания
для электротехнологических установок с индукционным нагревом, включающих согласующие трансформаторы с новыми современными магнитными материалами - аморфными или нанокристаллическими сплавами, создание компьютерных моделей, описывающих электромагнитные процессы в данных комплексах, разработка инженерной методики для достаточно точного расчета согласующих трансформаторов как элементов электротехнических комплексов с индукционным нагревом является актуальной научно-технической задачей.