ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Для уменьшения производственных затрат при проектировании и создании индуктивно-кондуктивного нагревателя (ИКН) необходимо как можно точнее провести предварительный расчет. Это возможно при использовании наиболее приближенной  электрической схемы замещения ИКН к реальному объекту. Появляется возможность оценить работу ИКН в различных эксплутационных условиях, в том числе аварийных, с помощью более простого моделирования. Индуктивно-кондуктивный нагреватель трансформаторного типа представляет из себя трехстержневой Ш-образный магнитопровод с первичными обмотками, которые охвачены теплообменником (ТО) из трех концентрических систем электропроводящих цилиндров с внутренним щелевым каналом для теплоносителя. Энергия от питающей сети с помощью первичной обмотки передается в теплообменник через воздушный промежуток индуктивным способом. Вторичная цепь  электромагнитного устройства является теплообменником, в котором электрическая энергия преобразуется в тепловую. Тепловой поток от разогретых цилиндрических стенок ТО кондуктивным путем нагревает циркулирующий в системе теплоноситель до необходимой температуры. Большая площадь поверхности ТО позволяет избежать его перегрева по отношению к теплоносителю, что положительно сказывается при эксплуатации ИКН в системах отопления и горячего водоснабжения, значительно уменьшая отложения примесей воды на стенках ТО. Увеличивается срок службы устройства до 100 тыс. часов и более. В работе проведено синтезирование элементов схемы замещения ИКН и представлены результаты расчета характеристик стационарного режима ряда изделий. Схема замещения позволяет моделировать электромагнитные процессы в устройствах различной мощности, напряжения и промышленных частот в диапазоне 50…1000 Гц. В случае изменения конфигурации камеры нагрева (вторичной цепи) производится корректировка параметров элементов схемы замещения без изменения общего алгоритма построения. Для новых изделий индуктивно-кондуктивного нагрева отсутствуют какие-либо библиографические данные для расчета элементов схемы замещения, особенно в части формирования схемы замещения вторичной цепи, определяемой конструктивным исполнением камеры нагрева. Для восполнения этого пробела авторами проделана настоящая работа.

1. Лейтес Л.В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. – М.: Энергия, 1981. - 392 с.
2. Домбровский В.В., Хуторецкий Г.М. Основы проектирования электрических машин переменного тока. – Л.: Энергия», 1974. – 504 с.
3. Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1969. – 632 с.
4. Трансформаторы силовые общего назначения до 35 кВ включительно. Технический справочник. – М.: Стандартэлектро, 1993.
5. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. – М.: Энергия, 1968. – 456 с.
6. Туровский Я. Электромагнитные расчеты элементов электрических машин. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 200 с.
7. Елшин А.И. Конструкции и расчет трансформаторных устройств низкотемпературного нагрева для жизнеобеспечения человека: монография. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. – 140 с.