Тороид. Производство электротехнической продукции
(49831) 4-66-21
(925) 790-73-23
toroid2011@mail.ru
Главная Продукция и услуги Статьи Полезная информация Сертификаты Награды Отзывы Контакты
Продукция и услуги

Бальян Р. X., Обрусник В. П. Оптимальное проектирование силовых высокочастотных ферромагнитных устройств

УДК 621.372.632

Бальян Р. X., Обрусник В. П. Оптимальное проектирование силовых высокочастотных ферромагнитных устройств. — Томск. Издательство Томского университета, 1987. — 168 с— 1 р. 30 к. 1000 экз.

В книге обобщены современные достижения науки и практики по проектированию высокочастотных ферромагнитных устройств (СВЧ ФМУ), к. которым относятся трансформаторы, дроссели насыщения, умножители числа фаз и т. д. Дается полная схема инженерного проектирования СВЧ ФМУ, базирующаяся на небольшом количестве простых выражений, предложенных и доказанных в книге. Приведены примеры оптимального расчета высокочастотных трансформаторов и дросселей до 200 кВА на фазу. Гарантируется высокая точность конечных результатов проектирования СВЧ ФМУ для диапазона частот 0,4 + 100 кГц.

Для специалистов, занимающихся вопросами проектирования электронных и преобразовательных систем, а также для студентов вузов электротехнического и радиотехнического профилей.

Рецензент — А. В. Кобзев

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Базовые выражения для оптимизации ферромагнитных устройств
Габаритная мощность и сечение магнитопровода . . 5
Показатели потерь и теплового режима .... 7
Математическое отражение геометрических показателей . 10
Плотность тока и влияющие на нее параметры ... 16
Рабочая индукция и способы ее выражения . . .18
Удельно-экономические показатели и их формализация . 21

2. Оптимизация геометрии ферромагнитных устройств
Влияние геометрии ФМУ на их объемные показатели . 23
Определение геометрии ФМУ методом независимой оптимизации 28
Влияние на геометрию плотности тока и индукции . . 32
Определение параметров оптимальной геометрии ФМУ при ограничениях по перегреву . . 40
Оптимизация геометрии тороидальных ФМУ . . .43
Ферромагнитные устройства кабельного исполнения . . 46
Обобщенные геометрические показатели типовых конструкций ФМУ

3. Расчет основных физических величин СВЧ ФМУ
Отличительные свойства СВЧ ФМУ ..... 55
Типовые режимы работы СВЧ ФМУ и их характеристики 58
Физические параметры и выбор их значений к расчету . 65
Возможные исполнения СВЧ ФМУ и их показатели в сравнительной оценке 76
Выбор конструкции СВЧ ФМУ 86
СВЧ ФМУ в звене промежуточного преобразования частоты

4. Основные положения инженерного проектирования СВЧ ФМУ
Исходные данные для расчетов в проектирования , . 95
Выбор параметров, не зависящих от конструктивного исполнения . . .96
Определение геометрических параметров .... 106
Расчет электромагнитных величин СВЧ ФМУ и линейных размеров его магнитопровода ...107
Конструктивный расчет обмоток

5. Примеры расчетов СВЧ ФМУ
Проектирование силовых высокочастотных трансформатора и дросселя насыщения для высоковольтных емкостных накопителей энергии (ЕНЭ) 112
Расчет СВЧ ФМУ по заданным параметрам магнитопровода 139
Пример проектирования мощных СВЧ ФМУ с большими сечениями магинитопроводов 144
Расчет тороидального СВЧТ 151
5.5. Расчет СВЧТ кабельного исполнения 155
Литература 164

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы оптимального проектирования высокочастотных трансформаторов и дросселей насыщения, равно как и других подобных им ферромагнитных устройств (автотрансформаторов, умножителей частоты, преобразователей числа фаз и др.), не являются в.теории и практике новыми, но остаются актуальными. Наиболее полно изученными считаются вопросы проектирования высокочастотных ферромагнитных устройств (ФМУ) малой мощности — до нескольких киловольт-ампер [1, 4, 5, 8, 9, 15], но продолжающиеся исследования [2, 16, 21 и др.] показывают, что Даже в этом диапазоне мощностей приходится корректировать результаты и положения, не вызывавшие ранее сомнений. Силовые высокочастотные ферромагнитные устройства (СВЧ ФМУ) занимают в теории и практике особое положение. Практическая электротехника, включающая радиотехнические устройства, преобразователи параметров электроэнергии, электронные системы различного назначения и т. д., не испытывала в предыдущие годы необходимости широкомасштабного применения СВЧ ФМУ. Возникавшие частные проблемы решались успешно [13, 27 и др.], но для обстоятельных исследований СВЧ ФМУ конкретных требований практика четко не выдвигала.

Современный научно-технический прогресс выдвинул новые задачи в области применения СВЧ ФМУ. К сожалению, известные научно-практические разработки оказались недостаточными для того, чтобы высокоэффективное применение СВЧ ФМУ не вызывало затруднений.

В настоящее время СВЧ ФМУ на мощности более ,10 кВА и частоты более 1 кГц не стандартизованы и массово не выпускаются. Успехи отдельных разработок и внедрений СВЧ ФМУ, например в системах высокочастотного нагрева, не решают общей проблемы научно обоснованного проектирования этих устройств, поскольку области их применения быстро расширяются. Современная преобразовательная техника требует массового производства трансформаторов и дросселей насыщения на мощности от десятков до тысяч киловольт-ампер при частотах 2-100 кГц. Требуются СВЧ ФМУ и более высокого частотного диапазона при мощностях в десятки киловатт [3].

Вполне очевидно, что высокоэффективное применение СВЧ ФМУ без отработанных для них приемов инженерного проектирования невозможно. Использование здесь хорошо развитых теории и методов проектирования маломощных высокочастотных ФМУ требует существенных поправок. Обобщенных в единую систему приемов оптимального проектирования именно СВЧ ФМУ в известной литературе не излагалось, и авторы взяли на себя ответственность решить такую задачу в данной работе. Предложенная методика инженерного расчета параметров СВЧ ФМУ и приведенные примеры ее применения базируются на теоретических положениях данной работы. Большинство из этих положений являются результатом целенаправленной систематизации работ авторов и имеющейся в литературе информации о СВЧ ФМУ с переработкой и дополнениями, обеспечивающими в совокупности решение конкретной задачи — оптимального проектирования силовых высокочастотных ферромагнитных устройств с обеспечением для них максимальной проходной мощности на единицу объема при заданной допустимой температуре перегрева обмоток и сердечников и заданных энергетических характеристиках.

Скачать книгу Оптимальное проектирование силовых высокочастотных ферромагнитных устройств. Томск, Издательство Томского университета, 1987

143502 МО, г.Истра-2, ул. Заводская, 43А. Тел. (49631) 4-66-21. E-mail: toroid2011@mail.ru