SU1538287A2

SU1538287A2 - Устройство дл индукционного нагрева

Info

Publication number: SU1538287A2
Application number: SU864097393A
Authority: SU
Inventors: Михаил Михайлович Соколов; Александр Борисович Кувалдин; Геннадий Григорьевич Гусев; Владимир Вячеславович Лобанов; Андрей Львович Ефременко; Игорь Александрович Чертков; Игорь Вячеславович Захаров
Original assignee: Московский энергетический институт
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1986-08-05
Publication date: 1990-01-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике. Цель изобретени - уменьшение массы габаритных показателей. Обмотка индуктора выполн етс двухзаходной с изолированными проводниками. Поперечное сечение одного проводника выполнено уменьшающимс от начала его к концу, а второго - увеличивающимс пропорционально токам при условии, что сумма поперечных сечений проводников во всех секци х остаетс одинаковой. В результате этого при линейном изменении токов в проводниках достигаетс более равномерное распределение мощности потерь. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к электротермии , в частности к индукционному нагреву, может быть использовано при создании экономичных нагревательных систем, и вл етс усовершенствованием изобретени по авт.св.№ 14577S5.

Целью изобретени вл етс уменьшение массогабаритных показателей устройства.

На фиг. 1 показано устройство дл индукционного нагрева в развернутом виде и эпюры распределени токов по проводам секций (ступенчатое изменение поперечного сечени проводников по секци м); на фиг. 2 - устройство с проводниками, имеющими посто нное поперечное сечение, горизонтальное сечение; на фиг, 3 - схема подключени устройства к источнику питани .

Отдельные секции 1,2,... ,п соединены последовательно-согласно. Провода 3 и 4 изолированы один от другого с помощью изол ции 5. Поперечное сечение первого провода уменьшаетс при переходе от секции 1 к секции п, а второго провода 4 увеличиваетс . Сумма поперечных сечений первого и второго проводов остаетс величиной посто нной во всех секци х. Источник питани подключаетс к началу 6 первого провода и концу 7 второго провода, которые имеют максимальное поперечное сечение. Конец 3 первого провода и начало 9 второго остаютс разомкнутыми.

Устройство работает следующим образом ,

Подключение источника питани приводит к протеканию тока, пути которого замыкаютс , охватыва провода 3 и 4 через емкостную св зь между ними в виде тока смещени . Ток в проводах последовательно соединенных секций не остаетс посто нным ввиду его orftsa

сл САЗ оо ю оо л

14)

ветвлени через емкостную св зь. В проводе 3 ток уменьшаетс при увеличении координаты X (фиг. 1), а в проводе 4 увеличиваетс .

Сравнительна оценка уровн потерь в предлагаемом устройстве дл индукционного нагрева по сравнению с устройством, выполненным из провод15382874

ника питани iBJ( . Входное сопротивление при таком распределении токов, если сечение посто нно по длине проводника , равно

вх

1 V

где

- сопротивление проводников на единицу длины.

ников с посто нным сечением, может быть выполнена по .эквивалентному входному резистивному сопротивлению. При сравнении вариантов считаем, что параметры проводников и частота источника питани такие, что поверх- постный эффект про вл етс одинаково

Последовательно соединенные секции предлагаемого устройства, выполненного из проводников с двухзаход- ной обмоткой, могут быть представлен ны условно в виде одного витка (фиг.З Подключение источника питани с напр жением Un к началу первого проводника и к концу второго проводника обеспечивает суммирование намагничи

вающих сил токов i

и

i -2 (фиг. 3) .

Вследствие протекани гоков смещени между проводниками как напр жени U1 и U7 , так и токи i,,, i2 завис т от координаты X по всей длине проводников устройства I. Математическа модель устройства в этом случае приводит к анализу цепи с распределенными параметрами ,

Приведем полученные результаты. Оправдан подход, когда на первом этапе расчета распределение токов и напр жений вдоль координаты X определ етс без учета потерь. При сильной магнитной св зи между проводниками двухзаходной обмотки (коэффициент св зи ) распределение токов и напр жений носит линейный характер. Эпюра распределени токов в проводниках приведена на фиг. 1. Токи в начале первого проводника и конце второго проводника равны току источ

водника, равно

вх

1 V

где

При ступенчатом изменении сечени проводников (фиг. J) при наличии п ступеней сопротивление равно

п о

V -ЈL CY3 Y3 kl. 31 )}

сопротивление проводников k-й секции на единицу длины;

в с

где г,

xfc.fc-,

координаты точек подключени участка проводников с посто нным сечением. На основании указанных формул провод т анализ устройства дл индукционного нагрева с посто нным и измен емым поперечными сечени ми проводников . Сравнение проводитс из услови одинаковой производительности устройства и уровней потерь в нем, определ емых равенством входных

г

Вх

и г

Вх С

Преимущества предлагаемого устройства позвол ют уменьшить общий объем на 10%, а массу используемых проводников на 25%.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл индукционного нагрева по авт.св. Р 1457795, отличающеес тем, что, с целью уменьшени массогабаритных показателей , наружный и внутренний проводники слоев катуыки в поперечном сечении выполнены переменными, причем сечение одного проводника выполнено уменьшающимс , а другого - увеличивающимс в том же направлении.

11

w t / л

11

k

k

Фиг.1

Фиг.1

Фиг.З