RU2235445C2 - Transformer-type electric water heater - Google Patents
Transformer-type electric water heater Download PDFInfo
- Publication number
- RU2235445C2 RU2235445C2 RU2002106568/09A RU2002106568A RU2235445C2 RU 2235445 C2 RU2235445 C2 RU 2235445C2 RU 2002106568/09 A RU2002106568/09 A RU 2002106568/09A RU 2002106568 A RU2002106568 A RU 2002106568A RU 2235445 C2 RU2235445 C2 RU 2235445C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- short
- circuited
- transformer
- secondary winding
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электрическим нагревательным приборам и предназначено для использования в быту, в небольших промышленных и сельскохозяйственных объектах для приготовления горячей воды фиксированной температуры быстродействующим способом.The invention relates to electric heating devices and is intended for use in everyday life, in small industrial and agricultural facilities for the preparation of fixed temperature hot water in a quick manner.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является индукционный электрический нагреватель (заявка № 4602140, США, МКИ Н 01 В 6/10, опубл. 22.07.86), включающий в себя трехфазный магнитопровод, первичную обмотку, рассчитанную на напряжение определенной фиксированной частоты. Магнитопровод имеет три стержня, на которых расположена первичная обмотка. Вторичная обмотка включает в себя множество прямых немагнитных электропроводящих труб, расположенных между и снаружи стержней магнитопровода, соединяемых по концам с крышками резервуаров, служащих для замыкания контура движения жидкости и токов фаз. Все трубы располагаются параллельно друг другу между двумя резервуарами. Резервуары имеют съемные крышки для осмотра внутренней поверхности труб.The closest in technical essence to the claimed invention is an induction electric heater (application No. 4602140, USA, MKI N 01 B 6/10, publ. 07/22/86), which includes a three-phase magnetic circuit, a primary winding, designed for a voltage of a certain fixed frequency. The magnetic circuit has three rods on which the primary winding is located. The secondary winding includes many direct non-magnetic electrically conductive pipes located between and outside the cores of the magnetic circuit, connected at the ends with the lids of the tanks, which serve to close the fluid circuit and phase currents. All pipes are parallel to each other between two tanks. The tanks have removable covers for inspecting the inner surface of the pipes.
К недостаткам данного устройства можно отнести сложную технологию соединения концов труб с крышками резервуаров, здесь требуется большое количество сварных соединений, что ведет к вероятности появления дефекта при сборке.The disadvantages of this device include the complex technology of connecting the ends of the pipes to the lids of the tanks, a large number of welded joints are required here, which leads to the likelihood of a defect during assembly.
Сущность изобретения заключается в следующем. Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных свойств электроводонагревателя.The invention consists in the following. The invention is aimed at improving the operational properties of an electric heater.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в повышении безопасности и надежности электроводонагревателя.In the process of solving the problem, a technical result is achieved, which consists in increasing the safety and reliability of the electric heater.
Это достигается применением в электроводонагревателе трехфазного магнитопровода с уложенной на его стержнях первичной обмоткой. В качестве нагревательного элемента используется трехфазная одновитковая короткозамкнутая вторичная обмотка в виде изогнутых немагнитных электропроводящих труб, состоящая из трех короткозамкнутых витков. Короткозамкнутый виток состоит из двух частей, первая, активная часть, укладывается непосредственно на стержень фазы магнитопровода трансформатора, в ней наводится электродвижущая сила (эдс) фазы, вторая, пассивная часть охватывает все три стержня фаз магнитопровода трансформатора, эдс в ней не наводится, так как результирующий магнитный поток от трех фаз трансформатора равен нулю. Поскольку обе части витка соединены последовательно, по ним протекает одинаковый ток, вызывающий тепловые потери, равномерно распределенные по поверхности витка. Витки трехфазной одновитковой короткозамкнутой вторичной обмотки соединены последовательно по воде, т.е. нагреваемая вода последовательно омывает все три витка обмотки.This is achieved by using a three-phase magnetic circuit in an electric water heater with a primary winding laid on its rods. As a heating element, a three-phase single-turn short-circuited secondary winding in the form of curved non-magnetic electrically conductive pipes, consisting of three short-circuited turns, is used. The short-circuited turn consists of two parts, the first, active part, is laid directly on the phase terminal of the transformer magnetic circuit, the electromotive force (emf) of the phase is induced in it, the second, passive part covers all three phase terminals of the transformer magnetic circuit, the emf is not induced in it, since the resulting magnetic flux from the three phases of the transformer is zero. Since both parts of the coil are connected in series, the same current flows through them, causing heat losses that are evenly distributed over the surface of the coil. The turns of a three-phase single-turn short-circuited secondary winding are connected in series through water, i.e. Heated water sequentially washes all three turns of the winding.
В предлагаемом электроводонагревателе конструкция трехфазной одновитковой короткозамкнутой вторичной обмотки удовлетворяет следующим требованиям. Она имеет в каждой фазе один короткозамкнутый виток, что необходимо для обеспечения требуемой безопасности при эксплуатации электроводонагревателя, электродвижущая сила фазы трехфазной одновитковой вторичной обмотки не должна превышать величину 2...4 вольта, к тому же использование одного короткозамкнутого витка дает минимальную индуктивность рассеяния, что обеспечивает максимально возможную величину коэффициента мощности устройства, что ведет к улучшению его энергетических показателей. С другой стороны, короткозамкнутый виток обладает достаточно большой поверхностью соприкосновения с нагреваемой средой, что обеспечивает требуемую удельную поверхностную мощность, а следовательно, исключает образование накипи на внутренней поверхности трубки. Данная конструкция обеспечивает максимально возможное активное сопротивление вторичной обмотки, что необходимо для достижения заданной мощности при минимальном токе.In the proposed electric heater, the design of a three-phase single-turn short-circuited secondary winding satisfies the following requirements. It has one short-circuited coil in each phase, which is necessary to ensure the required safety during operation of the electric heater, the electromotive force of the phase of the three-phase single-turn secondary winding should not exceed 2 ... 4 volts, moreover, the use of one short-circuited coil gives the minimum leakage inductance, which provides the maximum possible value of the power factor of the device, which leads to an improvement in its energy performance. On the other hand, the short-circuited coil has a sufficiently large contact surface with the heated medium, which provides the required specific surface power, and therefore, eliminates the formation of scale on the inner surface of the tube. This design provides the highest possible active resistance of the secondary winding, which is necessary to achieve a given power at minimum current.
Сущность изобретения поясняется фиг.1 и 2. На фигуре 1 показана собранная активная часть электроводонагревателя. На стержнях трехфазного магнитопровода 1 расположена первичная обмотка 2. Нагревательным элементом служит трехфазная одновитковая короткозамкнутая вторичная обмотка 3. Короткозамкнутый виток каждой фазы вторичной обмотки состоит из активной части 4 и пассивной части 5. Витки вторичной обмотки закорачиваются сварными соединениями 6. На фигуре 2 показан короткозамкнутый виток каждой фазы вторичной обмотки, состоящий из активной части 4 и пассивной части 5.The invention is illustrated in figures 1 and 2. Figure 1 shows the assembled active part of the electric heater. The primary winding 2 is located on the rods of the three-phase magnetic core 1. The heating element is a three-phase single-turn short-circuited secondary winding 3. The short-circuited turn of each phase of the secondary winding consists of an
На стержни трехфазного шихтованного магнитопровода из электротехнической стали уложена первичная обмотка, изготовленная из алюминиевого провода. Трехфазная одновитковая короткозамкнутая вторичная обмотка, уложенная на стержнях магнитопровода поверх первичной обмотки, выгибается из немагнитной электропроводящей трубки. Короткозамкнутый виток вторичной обмотки состоит из активной и пассивной части. Для создания короткозамкнутого витка в каждой фазе обмотки трубки свариваются в трех местах, указанных на фиг.1.A primary winding made of aluminum wire is laid on the rods of a three-phase charged magnetic core made of electrical steel. A three-phase single-turn short-circuited secondary winding, laid on the terminals of the magnetic circuit over the primary winding, is bent from a non-magnetic electrically conductive tube. The short-circuited coil of the secondary winding consists of an active and passive part. To create a short-circuited coil in each phase of the winding of the tube are welded in three places indicated in figure 1.
В основе электромагнитного расчета лежит величина требуемой температуры нагреваемой воды.The electromagnetic calculation is based on the required temperature of the heated water.
Устройство работает следующим образом. Первичную обмотку, расположенную на магнитопроводе, подключают к трехфазной сети переменного тока. По обмотке начинает протекать ток, создающий в трехфазном магнитопроводе переменное магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует в активной части короткозамкнутого витка трехфазной вторичной обмотки эдс. Ток, вызванный этой эдс, протекает как по активной, так и по пассивной части витка. Вызванные этим током тепловые потери идут на нагрев воды. Интенсивность теплообмена зависит от скорости воды, протекающей по трубе, а также от площади теплоотдающей поверхности.The device operates as follows. The primary winding located on the magnetic circuit is connected to a three-phase AC network. A current begins to flow through the winding, creating an alternating magnetic field in the three-phase magnetic circuit. This magnetic field induces in the active part of the short-circuited coil of the three-phase secondary winding of the emf. The current caused by this emf flows both in the active and in the passive part of the coil. The heat losses caused by this current are used to heat the water. The heat transfer rate depends on the speed of the water flowing through the pipe, as well as on the area of the heat transfer surface.
Таким образом, в данном изобретении достигается требуемый уровень безопасности и надежности устройства, предлагаемое изобретение по эффективности нагрева воды аналогично прототипу, но в отличие от него здесь наилучшим образом удовлетворяются вышеуказанные требования, предъявляемые к конструкциям вторичных короткозамкнутых обмоток.Thus, in this invention, the required level of safety and reliability of the device is achieved, the proposed invention is similar to the prototype in terms of water heating efficiency, but in contrast to it, the above requirements for the constructions of secondary short-circuited windings are best satisfied here.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002106568/09A RU2235445C2 (en) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | Transformer-type electric water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002106568/09A RU2235445C2 (en) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | Transformer-type electric water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002106568A RU2002106568A (en) | 2003-10-20 |
RU2235445C2 true RU2235445C2 (en) | 2004-08-27 |
Family
ID=33412336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002106568/09A RU2235445C2 (en) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | Transformer-type electric water heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2235445C2 (en) |
-
2002
- 2002-03-14 RU RU2002106568/09A patent/RU2235445C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5748202B2 (en) | Superheated steam generator | |
BG60656B1 (en) | Device for fluid heating | |
JP2010071624A (en) | Fluid heating device | |
KR20200029988A (en) | Superheated Steam Generator | |
JPH0329289A (en) | Equipment for electric induction heating fluid in pipeline | |
RU2226046C2 (en) | Transformer-type electric water heater | |
RU2235445C2 (en) | Transformer-type electric water heater | |
RU2226045C2 (en) | Transformer-type electric heater | |
RU2263418C2 (en) | Inductive heater for fluid substances | |
RU1781845C (en) | Three-phase induction heater of fluid medium | |
KR100996606B1 (en) | A high frequency cable for a high frequency induction heating device | |
JP2021034294A (en) | Superheated steam producing device | |
RU2109413C1 (en) | Electric heater | |
RU2267869C1 (en) | Flow inducing liquid heater | |
RU2398366C2 (en) | Electric water heating device of transformer type | |
RU206564U1 (en) | INDUCTION FLUID HEATER | |
Paul | Current density characterization of litz wires used in induction heating coils: A practical approach | |
RU2407248C1 (en) | Electric heating device of transformer type | |
RU2043577C1 (en) | Induction electric boiler | |
RU2773671C1 (en) | Flow induction fluid heater | |
RU2240658C2 (en) | Induction-type liquid flow heater (alternatives) | |
RU2074529C1 (en) | Induction electric heater for liquid | |
RU66875U1 (en) | TRANSFORMER TYPE ELECTRIC WATER HEATER | |
RU59927U1 (en) | HEAT TRANSFORMER UNIT | |
JP7407438B2 (en) | fluid heating device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040315 |