Исследование распределений тока повышенной частоты при различной конфигурации проводников линии передачи

Ю. Ю. Захаров; А. Р. Лепешкин

doi:10.34831/EP.2022.56.44.001

Исследование распределений тока повышенной частоты при различной конфигурации проводников линии передачи

Ю. Ю. Захаров, А. Р. Лепешкин

Аннотация

Рассмотрено исследование поверхностного эффекта в зависимости от частоты переменного тока в проводнике круглого сечения. Показаны основные физические зависимости эффекта близости при разной конфигурации проводников. Предложен кабель для передачи электрической энергии повышенной частоты, который использует материал проводника наиболее эффективно. Также кабель предложенного типа снижает электрическое сопротивление благодаря взаимному расположению конструктивных элементов.

Ключевые слова

повышенная частота; эффект близости; поверхностный эффект; передача электрической энергии

Полный текст:

PDF

Литература

Аркадьев, В. К. Электромагнитные процессы в металлах. Ч. 2: Электромагнитное поле / В. К. Аркадьев. - М.-Л.: НКТП СССР. Объед. науч.-техническое изд-во. Главная ред. энергетической литературы, 1936. - 303 с.

Нетушил, А. В. Основы электротехники Ч. 3: Теория электромагнитного поля / А. В. Нетушил, К. М. Поливанов. - М.- Л.: Госэнергоиздат, 1955 - 1957. - 192 с.

Нейман, Л. Р. Теоретические основы электротехники. Ч. 3: Теория электромагнитного поля / Л. Р. Нейман, П. Л. Калантаров. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959. - 232 с.

Поливанов, К. М. Теоретические основы электротехники. Ч. 3: Теория электромагнитного поля / К. М. Поливанов. - М.- Л.: Энергия, 1969. - 352 с.

Глуханов, Н. П. Физические основы высокочастотного нагрева / Под ред. А. Н. Шамова. - 4-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1979. - 61 с.

Тамм, И. Е. Основы теории электричества / И. Е. Тамм. - 10-е изд., испр. - М.: Наука, 1989. - 504 с.

Ломан, В. А. Исследование влияния формы проводника на скин-эффект / В. А. Ломан, А. В. Ридель // Труды XIX Всероссийской научно-технической конференции "Наука промышленность оборона", 2018. - С. 73 - 75.

Morgan, S. P. Effect of surface roughnes on eddy-current losses at microwave frequencies / S. P. Morgan //j. of Applied Phys. - 1949. - Vol. 20. - p. 352.

Кувалдин, А. Б. Скоростные режимы индукционного нагрева и термонапряжения в изделиях. Монография / А. Б. Кувалдин, А. Р. Лепешкин. - М.: Инфра-М, 2019. - 272 с.

Лепешкин, А. Р. Методика исследований элементов теплообменников с использованием индукционного нагрева / А. Р. Лепешкин, А. Б. Кувалдин, И. С. Вербанов и др. // Промышленная энергетика. - 2020. - № 12. - С. 17 - 21.

Кувалдин, А. Б. Разработка уточненной методики расчета и системы регулирования мощности для индукционных тигельных печей средней частоты с проводящим ферромагнитным тиглем / А. Б. Кувалдин, М. А. Федин, А. О. Кулешов и др. // Промышленная энергетика. - 2021. - № 9. - С. 2 - 11.

Кувалдин, А. Б. Исследование нагрева вращающихся дисков турбин в электромагнитном поле, созданном с использованием специальных индукторов и сильных постоянных магнитов / А. Б. Кувалдин, О. И. Ильинская, С. А. Лепешкин // Известия РАН. Энергетика. - 2020. - № 2. - С. 112 - 122.

Лепешкин, А. Р. Моделирование нагрева вращающихся дисков в электромагнитном поле с использованием постоянных магнитов / А. Р. Лепешкин, А. Б. Кувалдин, О. И. Ильинская и др. // Известия РАН. Серия Физическая. - 2021. - Т. 85. - № 11. - С. 1532 - 1534.

Лепешкин, А. Р. Моделирование теплового состояния деталей с керамическими покрытиями в высокочастотном электромагнитном поле / А. Р. Лепешкин, А. Б. Кувалдин, О. И. Ильинская и др. // Известия РАН. Серия Физическая. - 2021. - Т. 85. - № 12. - С. 1811 - 1813.

Лепешкин, А. Р. Метод исследования ЭДС во вращающихся дисках в электромагнитном поле постоянных магнитов / А. Р. Лепешкин, А. Б. Кувалдин, Ю. Ю. Захаров и др. // Известия РАН. Серия Физическая. - 2022. - Т. 86. - № 9. - C. 1267 - 1271.

Lepeshkin, A. R. Method For Modeling The Modes Of Induction Heating Of Turbine Blades / A. R. Lepeshkin, O. I. Ilinskaya, A. B. Kuvaldin, et al. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Advanced Problems of Electrotechnology. - 2020. - № 012022.

Kuvaldin, A. B. Dual-Frequency Power Supply System And Inductors For Heating Of Rotating Disks In An Electromagnetic Field / A. B. Kuvaldin, S. A. Lepeshkin, A. R. Lepeshkin // Acta Technica CSAV (Ceskoslovensk Akademie Ved). 2014. - Т. 59. - № 3. - P. 279 - 290.

Arnold, A. H. M. Proximity effect in solid and hollow round conductors / A. H. M. Arnold //j. Inst. of El. Eng. - 1941. - Vol. 88. - p. 349. DOI: 10.1049 / JI-2.1941.0043.

Kennelly, A. E. Experimental researches on the skin-effect in steel rails / A. E. Kennelly, D. Achard //j. of the Franklin Inst. - 1926. - Vol. 8.

Williamson, J. W. Bas-bar design for high-frequency induction heating /j. W. Williamson // El. Eng. - 1952. - Vol. 8.

Jabloński, P. Analytical-Numerical Solution for the Skin and Proximity Effects in Two Parallel Round Conductors / P. Jabłoński, T. Szczegielniak, D. Kusiak, and Z. Pi№ tek // Energies. - 2019. DOI:10.3390 / en12183584.

Jabloński, P. Analytical-Numerical Approach to the Skin and Proximity Effect in Lines with Round Parallel Wires / P. Jabłoński, D. Kusiak and T. Szczegielniak // Energies. - 2020. - Vol. 13. - Article № 6716. DOI:10.3390/en13246716.

Brandгo Faria, J. A. Skin Effect in Inhomogeneous Euler-Cauchy Tubular Conductors /j. A. Brandгo Faria // Progress in Electromagnetics Research. - 2011. - Vol. M18. - Article № 89 - 101 DOI: 10.2528/PIERM11030905.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.56.44.001