SU690659A1

SU690659A1 - Многослойна цилиндрическа обмотка дл индукционных нагревательных устройств

Info

Publication number: SU690659A1
Application number: SU762429411A
Authority: SU
Inventors: Владимир Анатольевич Буканин; Валентин Сергеевич Немков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4696; Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1976-12-10
Filing date: 1976-12-10
Publication date: 1979-10-05

Description

1

Изобретение относитс к электротехнике, а именно к индукционному нагреву и плавке металлов и может быть использовано в реакторах, индукционных канальных и тигельных печах и индукционных установках дл нагрева слитков, в основном, относительно больших размеров.

Известны многослойные обмотки дл индукционных нагревателей, каждый слой которых имеет одинаковое число витков и, следовательно , одинаковую ширину проводников 1 .

Недостатками известных обмоток вл ютс большие потери энергии во внутренних сло х катушки из-за сильного магнитного пол вышележаш,их слоев, их перегрев или при вод ном охлаждении большое число ветвей охлаждени . Это приводит к тому, что при выводе ветвей охла { дени внутренних слоев наружу приходитс раздвигать витки внешних слоев. Из-за этого снижаютс токовые нагрузки и КПД нагревател , усложн етс его изготовление.

Известна также многослойна цилиндрическа обмотка дл индукционных нагревательных устройств, выполненна из индуктирующего провода пр моугольного попереч

ного сечени , например, трубки с уменьшающейс его толщиной от сло к слою в направлении от периферии к центру 2.

Недостатком известной обмотки вл етс то, что при большой мощности нагревател необходимо иметь большое число ветвей охлаждени дл внутренних слоев. Это ведет к снижению КПД и усложн ет изготовление катушек, так как при выводе ветвей охлаждени внутренних слоев приходитс раздвигать витки наружных.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы и КПД устройства.

Дл этого в каждом слое ширина провода увеличиваетс в том же направлении, а число витков в сло х уменьшаетс .

При выполнении обмотки двухслойной соотношение указанной ширины провода сло к слою составл ет 1:(1,4-1,5), причем толщина его в сло х составл ет (2-I), (0,85-0,63) от глубины проникновени тока.

Claims

При выполнении обмотки трехслойной соотношение указанной ширины провода от сло к слою составл ет 1:(1,4-1,5): (1,55- 1,6), причем толщина в сло х составл ет (2-1), (0,85-0,63), (0,67-0,5) от глубины проникновени тока. При выполнении обмотки четырехслойной соотношение указанной ширины провода от сло к слою составл ет 1:(1,4-1,5): :(1,55-1,6):(1,65--1,75), причем толш.ина . сло х составл ет (2-1), (0,,63), (6,67--0,5), (0,6-0,45) от глубины проникновени тока. При естественном или принудительном воздушном охлаждении индуктируюших обмоток используютс сплошные проводники пр моугольного поперечного сечени , а при вод ном охлаждении - неравностенна пола труба спецпрофил или биметаллические проводники, имеюш.ие в качестве кожуха охлаждени материал с низкой электропроводностью . На фиг. 1 и 2 прйведень зависимости удельной мош:ности потерь двух- и трех слойной обмотки в зависимости от перераспределени витков по сло м; фиг. 3 - трехслойна обмотка, выполненна из проводников с переменной шириной по сло м. Минимум потерь наблюдаетс при соотношении числа витков равном 0,59 и 0,73 соответственно дл второго и третьего сло (фиг. 1,2), однако перераспределение витков по сло м ,мало сказываетс , на величине полных потерь и необходимо в основном дл выравнивани нагрева проводников. Без видимого повышени потерь ширина проводников второго и третьего сло по соотношению к первому (наружному) может находитьс в соотношении 1:(1,4-1,5) ; (1,551 ,6). Относительна толшина проводников в Зависимости от глубины проникновени при этом находитс в следующих пределах: ,:t,2- - дл первого, 0,8-0,65 - х1л второго и 0,65-0,5 - дл третьего сло . Обмотка I (фиг. 3) состоит из проводников 2, отношение ширины которых 1:1,45: :1,6, а толщина токонесущей стенки равна соответственно 1,5; 0,8; 0,6 от глубины проникновени тока. Преимуществом обмотки дл кндукционных аппаратов вл етс то, что переменна щирина витков позвол ет ликвидировать перегрев внутренни г слоев, снизить число ветвей охлаждени в них, повысить КПД нагрёвател . По сравнению с обмоткой, имеющей разную ц ирину проводников в каждом слое, удельна мощность потерь в трехслойной обмотке с отношением,ширины проводников 1:1,43:1,59 уменьшаетс с 0,54 до 0,51, т. е. в 1,05 раза. Ожидаемый годовой экономический эффект на одну трехфазную установку дл нагрева, например, медных слитков диаметром 0,4 м, составит 4,64 тыс. руб. Формула изобретени 1.Многослойна цилиндрическа обмотка дл индукционных нагревательных устройств , выполненна из индуктирующего провода пр моугольного поперечного: сечени , например, трубки, с уменьшающейс его толшиной , от сло к слою в направлении от периферии к центру, отличающа с тем, что, с целью повышени надежности работы и КПД устройства, в каждом слое ширина провода увеличиваетс в том же направлении; а число витков в сло х уменьшаетс . 2.Многослойна цилиндрическа обмотка по п. 1, отличающа с тем, что при выполнении обмотки двухслойной соотношение указанной ширины провода от сло к слою составл ет 1:(1,4-1,5), причем толшина его в сло х составл ет (2-1), (0,85-0,63) от глубины проникновени тока. 3. Многослойна цилиндрическа обмотка по п. 1, отличающа с тем, что при выполнении обмотки трехслойной соотношение указанной ширины провода от сло к слою составл ет 1: (1,4-1,5): (1,55-1,6), причем толщина его в сло х составл ет (2-1), (0,85-0,63), (0,67-0,5) от глубины проникновени тока. 4. Многослойна цилиндрическа обмотка по п. 1, отличающо- с тем, что при выполнении обмотки четырехслойной соотнощение указанной щирины провода от сло к слою составл ет 1:(1,4-1,5): (1,55-1,6): :(1,65-1,75), причем толщина его в сло х составл ет (2-1), (0,85-0,63), (0,67- -0,5), (0,6-0,45) от глубины проникновени тока. . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . 1.Патент ФРГ № 1149571, кл. 21 Н 29/03, 1970.
2.Авторское свидетельство СССР № 319966, кл. Н 01 F 27/28, 1969.

Вэ2 0,8

О.Б 0.

О,г

о,г 0, о,в о,8 Фиг.1

k/зг

0,2 D,h 0,6 0,8

Фиг. 2