Оптимальное проектирование силовых высокочастотных ферромагнитных устройств

Скачать DjVu (1,28 МБ)

Описание

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, но продолжающиеся исследования 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, 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 киловольттампер при частотах 2-100 кГц. Требуются СВЧ ФМУ и более высокого частотного диапазона при мощностях в десятки киловатт.

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.