Повышение энергетической эффективности преобразования электрической энергии в тепловую при вращении постоянных магнитов вокруг цилиндрической загрузки
Диссертация
На основании математического моделирования и физического эксперимента разработано техническое решение по реализации замысла по проектированию опытно-промышленного образца с установленной мощностью свыше 100 кВт. В частности осуществлен выбор материла ротора, магнитов, концентраторов магнитного потока, типа электропривода. В результате принятых решений удалось добиться КПД системы 85% (КПД… Читать ещё >
Список литературы
- Арсентьев, П. П. Общая металлургия / П. П. Арсентьев, В. В. Яковлев, М. Г. Крашенинников. М.: Металлургия, 1986.
- Баринов, Н. А. Технология металлов / Н. А. Баринов, А. Ф. Ланда, П. С. Паутынский. М.: Наука, 1983.
- Воскобойников, В. Г. Общая металлургия / В. Г. Воскобойников, В. А. Кудрин, А. М. Якушев. М.: Металлургия, 1979.
- Кривандин, В.А. Металлургические печи / В. А. Кривандин, Г. С. Молчанов, С. Л. Соломенцев. М.: Металлургия, 1969. 618 с.
- Тебеньков, Б.П. Металлургические печи / Б. П. Тебеньков. М.: Металлургия, 1980.
- Гутман, М. Электрические печи сопротивления и дуговые печи / М. Гутман. М.: Энергоатомиздат, 1983.
- Свенчанский, А. Д. Пути рациональной эксплуатации электрических печей соротивления / А. Д. Свенчанский. М.: Гоэнергоиздат, 1961. 80 с.
- Свенчанский, А. Д. Электрические промышленные печи. Ч. 1. Электрические печи сопротивления / А. Д. Свенчанский. М.: Энергия, 1975. -384 с.
- Альтгаузен, А. П. Электротермическое оборудование: Справочник / А. П. Альтгаузен. М.: Энергия, 1980. — 416 с.
- Галевский, Г. В. Металлургия вторичного алюминия: Учебн. пособие для вузов / Г. В. Галевский, Н. М. Кулагин, М. Я. Минцис. Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998. — 289 с.
- Фомин, Н. И. Электрические печи и установки индукционного нагрева / Н. И. Фомин, Л. М. Затуловский. М.: Металлургия, 1979. — 247 с.
- Слухоцкий, А. Е. Установки индукционного нагрева / А. Е. Слухоцкий, В. С. Немков, Н. А. Павлов, А. В. Бамунер. Л.: Энергоиздат, 1981.-328с.
- Matsubara, Y. Induction hardening of gears by dual frequency induction heating / Y, Matsubara, M. Kumagawa, Y. Watanabe. J. Jpn. Soc. Heat Treatment, 29(2): 92−98 (1989).
- Storm, J. M. Dual frequency induction gear hardening / J. M. Storm, M. R. Chaplin. Gear Technol. 10(2): 22−25 (1993).
- Лякишев H. П. Энергетические аспекты металлургии стали/ Н. П. Лякишев, А. В. Николаев // Сталь. 2002. -№ 3. — С.66−73.
- Binns, К. J. The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields / K. J. Binns, P. J. Lawrenson, C. W. Trowbridge. Wiley, New York, 1992.-p. 451.
- Вологдин, В. П. Поверхностная индукционная закалка. М.: Оборонгиз, 1947. — 291 с.
- Тамм, И. Е. Основы теории электричества. М. Наука, 1976. — 616 с.
- Простяков, А. А. Индукционные печи и миксеры для плавки чугуна / А. А. Простяков. М.: Энергия, 1977. — 218 с.
- Пат. 7 339 145 США, МПК7 Н05 В 6/10. Apparatus and method for induction heating of pieces of electrically conducting and non-magnetic material/ N. Magnusson (США). № 2004/66 681, Заявлено 05.08.2004- Опубл. 21.01.2005.
- Пат. 2 009 126 850 США, МПК7 Н05В6/02. Inductive heating using permanent magnets for hardening of gear teeth and components alike / J. Stephen (США). Заявлено 14.02.2009- Опубл. 15.10.2009.
- Демидович, В. Б. Применение индукционного нагрева в металлургической промышленности / В. Б. Демидович. М.: 2003.
- Magnusson, N. Prospects for rotating billet superconducting induction heating / Proceedings of the International Symposium on Heating by Electromagn // Sources-Padua, 2007. P. 479−486.
- Ulferts, A., Nacke, B. ALUHE AT-Asuperconducting approach of an aluminium billet heater / A. Ulferts, B. Nacke // International Scientific Colloquium Modelling for Electromagnetic Processing. Hannover, Oct. 27−29 2008. P. 71−76.
- Рапопорт, Э. JI. Оптимизация процессов индукционного нагрева металла / Э. JI. Рапопорт М.: Металлургия, 1993. 279 с.
- Nacke, В. Numerical simulation of induction heating of aluminum billets by rotation in DC magnetic field / B. Nacke, M. Zlobina, A. Nikanorov // Proceedings of the International Symposium on Heating by Electromagnetic Sources. Padua, 2007. P. 497−504.
- Тимошенко, С. П. Теория упругости / С. П. Тимошенко, Дж. Гудьер -М.: Наука, 1975. 576 с.
- Рапопорт, Э. Я. Оптимальное управление системами с распределенными параметрами / Э. Я. Рапопорт М.: Высш. шк. 2009. 677 с.
- Pleshivtseva, Yu. Timeoptimal control of energy-efficient heating of aluminum billets rotating in DC magnetic field / Yu. Leshivtseva, N. Zaikina, B. Nacke // Przeglad Electro-techniczny (Electrical Review). 2008. R. 84 № U/2008. P. 120−123.
- Куневич, А. В. Ферриты: Энциклопедический справочник. Магниты и магнитные системы. Том 1 / А. В. Куневич, А. В. Подольский, И. Н. Сидоров. -М.: 2004 г.
- Вольдек, А. И. Электрические машины: Учебн. для вузов / А. И. Вольдек. Д.: Энергия, 1974. — 840 с.
- Немков, В. С. Теория и расчет устройств индукционного нагрева / В. С. Немков, В. Б. Демидович. JI.: Энергоиздат, 1988. — 280 с.
- Копылов, И. П. Электрические машины / И. П. Копылов. М.: Энергия, 2000. 608 с.
- Иванов-Смоленский, А. В. Электромагнитные поля и процессы в электрических машинах и их физическое моделирование / A.B. Иванов-Смоленский. М.: Энергия, 1969. — 304 с.
- Домбровский, В. В. Справочное пособие по расчету электромагнитного поля в электрических машинах / В. В. Домбровский. Л.: Энергоатомиздат, 1983. — 256 с.
- Сливинская, А. Г. Постоянные магниты / А. Г. Сливинская, А. В. Гордон. -М.: Энергия, 1965. 129 с.
- Коген-Далин, В. В. Расчет и испытание систем с постоянными магнитами / В. В. Коген-Далин, Е. В. Комаров. М.: Энергия, 1977.
- Дедовский, А. Н. Электрические машины с высококоэрцитивными магнитами / А. Н. Дедовский. М.: Энергоиздат, 1985. — 169 с.
- Фейнман, Р. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 7 «Физика сплошных сред» / Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. М., Мир, 1966.
- Пятин, Ю. М. Постоянные магниты справочник / Ю. М. Пятин. М.: Энергия, 1980.
- Wei-nong, Fu. Direct modeling of induction motors with skewed rotor slots using 2-D multi-slice model and time stepping FEM / Fu. Wei-nong, Jiang Jian-zhong//Shanghai Univ. -2000. -4, № 2. P. 133−139.
- Heinemann, G. Selbsteinstellende, feldorientierte Regelung fur einen asynchronen Drehstromantrieb / Dissertation Braunschweig Technische Universitat Carolo-Wilhelmina, 1992. — 114 S.
- Takahashi, T. New quick-response and high-efficiency control strategy of an induction motor / Т. Takahashi, A. Noguchi // IEEE Trans, on Industry Applications, Vol. IA-22, No. 5, September/October 1986, pp. 820−827.
- Schofield. J. Variable speed drives using induction motors and direct torque control / J. Schofield // ABB Industrial Systems Ltd., IEE, Savoy Place, London 1998, pp. 5/1−5/7.
- Fabbri, M. DC induction heating of aluminum billets by means of superconducting magnets / M. Fabbri, A. Morandi, P. Ribani // Proceedings of the International Symposium on Heating by Electromagnetic Sources Padua. — 2007. -Pp. 505−512.
- Коршиков, С.Е. Моделирование полей температур итермонапряжений в процессе нагрева алюминиевых заготовок, вращающихсяв магнитном поле постоянного тока / С. Е. Коршиков, Н. В. Заикина, Г. С.
- Рыбалко // Труды конф. молодых ученых. Вып. 4: Математическое156моделирование и программное обеспечение. Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2009. — С. 127−132.
- Марков, Б. Л. Физическое моделирование в металлургии / Б. Л. Марков, А. А. Кирсанов. -М.: Металлургия, 1984. 304с.
- Банди, Б. Методы оптимизации. Вводный курс.: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. — 128 с.
- Батищев, Д. И., Исаев, С. А. Решение задач математического программирования с помощью эволюционных вычислений. / Тезисы доклада на Всеросс. конференции «Математическое программирование и приложения». Екатеринбург, УрО РАН 1997 г. Стр. 29.
- Dughiero, F. An optimization procedure for Electromagnetic Confinement and Levitation Systems / F. Dughiero, M. Guarnieri, S. Lupi // IEEE Trans, on Magnetics, Vol. 29 no. 2, March 1993, pp. 1758−1761.
- Battistetti, M. Optimization Techniques Applied to the Design of Continuous Induction Hardening and Tempering Lines / M. Battistetti, F. Dughiero, S. Lupi // 1st International Induction Heat Treating Symposium, Indianapolis, USA, 15−18 September 1997.
- Goldberg, D.E. Genetic algorithms in search, optimization and machine learning. Library of Congress Cataloging-in-Publication Data. 1989.
- Блинов, Ю. И. Современные энергосберегающие электротехнологи: Учеб. пособие для вузов / Ю. И. Блинов, А. С. Васильев, А. Н. Никаноров. -СПб: Издательство СПб ГТУ «ЛЭТИ», 2000. 564 с.
- Каплун, А. Б. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство / А. Б. Каплун, Е. М. Морозов, М. А. Олферьева. М.: Едиториал УРСС, 2003.- 272 с.
- Грюнер, А. И. Анализ магнитного поля ротора, представляемого магнитной цепью с распределенными параметрами / А. И. Грюнер, Е. С. Кинев, В. А. Павлов // Электричество, 1991. -№ 5. С. 68−75.
- Кинев, Е. С. Вопросы количественной оценки состояния короткозамкнутой обмотки роторов асинхронных двигателей / Е. С. Кинев // Оптимизация режимов работы систем электроприводов: межвуз. сб. науч. тр.- Красноярск: КрПИ, 1990. С. 35−38.
- Nemkov, V. S. Role of Computer Simulation in Induction Heating Techniques. Proceedings of the International Induction Heating Seminar, Padua, Italy, May 1998, pp. 301 309.
- Moaveni, S. Finite Element Analysy. Theory and Application with Ansys / S. Moaveni. // New Jersey: Prentice-Hall. 272 p.
- Zienkiewicz, О. C. The finite element method. Volume 1: The basis / O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor. Woburn: Butterwort-Heinemann, 2000. 712 p.
- Слухоцкий, A. E. Индукторы для индукционного нагрева / А. Е. Слухоцкий, С. Е. Рыскин. Л.: Энергия, 1974. — 264 с.
- Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева. -М.: Энергия, 1977. 344 с.
- Кутателадзе, С.С. Справочник по теплопередаче / С. С. Кутателадзе,
- B.М. Боришанский. М.: Госэнергоидат, 1958. — 418 с.
- Брынский, Е.А. Электромагнитные поля в электрических машинах / Е. А. Брынский, Я. Б. Данилевич, В. И. Яковлев. М.: Энергия, 1979. — 176 с.
- Чечурин, В.А. Расчет магнитного поля в зазоре электрических машин / В. А. Чечурин, A.A. Иванов. Л., 1990.
- Ивоботенко, Б.А. Планирование эксперимента в электромеханике / Б. А. Ивоботенко, Н. Ф. Ильинский, И. П. Копылов. М.: Энергия, 1975. — 184 с.
- Веников, В. А Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики) / В. А. Веников, Г. В. Веников. М.: Высш. шк., 1984.
- Седов, Л. И. Методы подобия и размерности в механике, 10 изд. /Л. И. Седов.-М., 1987-
- Кутателадзе, С. С. Анализ подобия и физическое моделирование / С.
- C. Кутателадзе. -М.: Энергия, 1987.
- Ильинский, Н.Ф. О применении методов планирования эксперимента к задачам анализа и синтеза электрических машин / Н. Ф. Ильинский, И. П. Копылов, Н. Л. Кузнецов. Электричество, 1970, № 2.
- Токарев, Б.Ф. Разработка методики ускоренных ресурсных испытаний погружных двигателей постоянного тока / Б. Ф. Токарев, Н. Л. Кузнецов, В. П. Морозкин, B.C. Волков. Труды МЭИ, 1977, вып. 314.
- Кузнецов, Н.Л. Индивидуальное прогнозирование надежности электромеханических преобразователей энергии / Н. Л. Кузнецов, А. Н. Данилов-Нитусов Труды МЭИ, 1980, вып. 501.
- Котеленец, Н.Ф. Испытания и надежность электрических машин / Н. Ф. Котеленец, Н. Л. Кузнецов // Учеб. пос. для вузов. М.: Высшая школа, 1988.
- Кузнецов, Н.Л. Надежность электрических машин. Учеб. пос. для вузов. М.: Изд. дом МЭИ, 2006.
- Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич. -М.: Мир, 1975.-454 с.
- Шайдуров, В. В. Многосеточные методы конечных элементов / В. В. Шайдуров. М.: Наука, 1989. — 288 с.
- Норри, Д. Введение в метод конечных элементов: Пер. с англ./ Д. Норри, Ж. Фриз. М.: Мир, 1981. — 304 с.
- Бахвалов, Н. С. Численные методы / Н. С. Бахвалов, Н. П. Жидков, Г. М. Кобельков. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2003. — 632 с.
- Кинев, Е. С. Индукционные установки сквозного нагрева цилиндрической загрузки в продольном магнитном полем: дис. канд. техн. наук: 05.09.03: защищена 22.12.2006. / Кинев Евгений Сергеевич Красноярск, 2006.- 161 с.
- Гитгарц, Д. А. Симметрирующие устройства для однофазных электротермических установок / Д. А. Гитгарц, JI. А. Мнухин. М.: Энергия, 1974.-120 с.
- Шидловский, А. К. Симметрирующие устройства с трансформаторными фазосдвигающими элементами / А. К. Шидловский, Г. А. Москаленко. Киев: Наукова думка, 1981. — 204 с.
- Михайлов, К.А. Исследование возможности повышения эффективности индукционного нагрева цветных металлов /К.А. Михайлов, В. Ю. Неверов, A.A. Авдулов // XV Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов РАДИОЭЛЕКТРОННИКА,
- РАДИОТЕХНИКА И ЭНЕРГЕТИКА. Москва МЭИ, 2009 г. — С. 163−164.161
- Головенко, Е.А. Энергоэффективная технология индукционного нагрева цветных металлов / Е. А. Головенко, В. А. Горемыкин, И. С. Гудков, Е. С. Кинев, К. А. Михайлов // Третий международный конгресс «Цветные металлы-2011″. Красноярск, 2011 г. С. 627−630.
- ГОСТ 16 382 87. Электротермическое оборудование.
- Шамов, А. Н. Проектирование и эксплуатация высокочастотных установок / А. Н. Шамов, В. А. Бодажков. Л.: Машиностроение, 1974. — 280 с.
- Безручко, И. И. Индукционный нагрев для объёмной штамповки / И. И. Безручко. Л.: Машиностроение, 1987. — 126 с.
- Демирчян, К. С. Численные расчеты электромагнитных полей: Учеб. пособие для электротехн. и энерг. спец. вузов / К. С. Демирчян, В. Л. Чечурин. М.: Высшая школа, 1986. — 240 с.
- Бессонов, Л. А. Линейные электрические цепи / Л. А. Бессонов. М.: Высш. шк., 1983.-336 с.
- Зевеке, Г. В. Основы теории цепей: Учеб. для вузов / Г. В. Зевеке, П. А. Ионкин, А. В. Нетушил, С. В. Страхов. 5-е изд. — М.: Энергоиздат, 1989. -528 с.
- Беляев, Н. М. Методы нестационарной теплопроводности / Н. М. Беляев, А. А. Рядно. М.: Высш. шк, 1978. — 328 с.
- Крейт, Ф. Основы теплопередачи / Ф. Крейт, У. Блэк. М.: Мир, 1983.-512 с.
- Беляев, Н. М. Методы теории теплопроводности: В 2 т / Н. М. Беляев, А. А. Рядно, Т 1. М.: Высш. шк, 1982. — 398 с.
- Руководитель проектов ООО „Резонанс“ канд. техц^нэук, профессорг '1. Ю. П. Саломатовоб использовании результатов диссертационной работы К.А. Михайлова
- Повышение энергетической эффективности преобразования электрической энергии в тепловую при вращении постоянных магнитов вокруг цилиндрической загрузки» в производственной деятельности
- Технический директор о← А.С. Хроник1. УТВЕРЖДАЮ
- Директор ООО «Научно-производственный лцентр магнитной гидродинамики"Г1. В. Н. Тимофеев1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы К А. Михайлова
- Повышение энергетической эффективности преобразования электрической энергии в тепловую при вращении постоянных магнитов вокруг цилиндрической загрузки» в производственной деятельности ООО «Научно-производственный центр магнитной гидродинамики»
- Использование указанных результатов позволит за счет увеличения равномерности нагрева загрузки, повысить качество прессования профиля, увеличить ресурс прессового оборудования и производительность установки индукционного нагрева.
- Коммерческий директор, к.т.н. С.А. Бояков1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы К.А. Михайлова
- Повышение энергетической эффективности преобразования электрической энергии в тепловую при вращении постоянных магнитов вокруг цилиндрической загрузки" в учебном процессе Политехнического