автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Бытовые электрорадиаторы трансформаторного типа для систем электроотопления

На ппазах рукописи

ГЕРАСИМЕНКО ТАТЬЯНА ВЛАДИМИРОВНА

БЫТОВЫЕ ЭЛЕКТРОРАДИАТОРЫ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА ДЛЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРООТОНЛЕНИЯ

Специальность 05.09.03 — Электротехнические комплексы я системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре 2006

Работа выполнена в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» на кафедре «Электромеханика»

Научный руководитель

кандидат технический наук, доцент Размыслов Валерьян Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Амосов Олег Семенович

> кандидат технических наук Киба Дмитрий Анатольевич

Ведущая организация: ВНИИФТИ. «Дальстандарт»,

г. Хабаровск

Защита состоится «26» декабря 2006г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета КМ 212.092.01 в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу: 681013, г.Комсомольск-на-Амуре, пр.Ленина, 27, ауд.201-3, email:kem@knastu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета.

Автореферат разослан ноября 2006г.

Ученый секретарь

диссертационного совета КМ 212.092.01

Суздорф В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из проблем, стоящих перед современным обществом, является создание комфортных условий жизни, независящих от климатических особенностей территорий. Основной частью этой проблемы является отопление помещений в холодное время года.

. Электроотопление имеет ряд преимуществ перед традиционными отопительными системами: удобство и безопасность при эксплуатации, комфорт, надежность. Оно избавляет потребителя от заготовки и хранения топлива, не загрязняет окружающую среду, позволяет осуществить индивидуальное терморегулирование. Приборы центрального водяного отопления жестко привязаны к трубопроводам и используются только на определенных местах, а приборы электроотопления могут быть установлены практически в любом месте.

Анализируя прогнозы развития электроотопительных систем, можно отметить преимущественное развитие производства таких приборов, которые должны обеспечивать высокую степень защиты от поражения электрическим током, иметь простую и технологичную конструкцию, большой срок службы, невысокую стоимость, хорошие эксплуатационные и массо-габаритные показатели, высокие значения КПД и коэффициента мощности. . .

В существующих электроотопительных приборах в качестве нагревательного элемента используются открытые спирали и трубчатые электронагреватели, основными недостатками которых являются низкая надежность, . высокая электро- и пожаробезопасность и небольшой срок службы.

Указанные недостатки можно исключить, используя для электроотопления электрорадиаторы трансформаторного типа. Они представляют собой трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к сети и вторичной обмоткой, выполненной в виде короткозамкнугого витка. Пгременный ток, протекающий по первичной обмотке, создает переменный магнитный поток, замыкающийся по магнитопроводу и индуцирующий во вторичной обмотке ЭДС, под действием которой во вторичной обмотке протекает электрический ток. Нагрев в основном осуществляется за счет тепловыделений в короткозамкнутой вторичной обмотке, с поверхности которой тепло отдается в окружающую среду как конвекцией, так и излучением.

Достоинствами электрорадиаторов трансформаторного типа являются: ,. . _ •

1. Высокий класс защиты от поражения электрическим током, который обеспечивается отсутствием электрической связи между вторичной обмоткой и сетью и выбором величины ЭДС витка меньше допустимого по

условиям безопасной эксплуатации. Эти приборы имеют второй класс по электробезопасности.

2. Большой срок службы, который обеспечивается большой теплоот-дающей поверхностью вторичной обмотки и отсутствием элементов с высокой температурой.

3. Высокий коэффициент мощности, обусловленный наличием шихтованного магнитопровода и малыми индуктивностями рассеяния обмоток.

Целью работы является разработка и исследование новых высокоэффективных систем электроотопления на основе трансформаторов с ко-роткозамкнутой вторичной обмоткой.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Новые конструкции бытовых электрорадиаторов трансформаторного типа. . ,

2. Математические модели для расчетов и анализа электромагнитных и температурных полей.

3. Математическая модель переходных процессов.

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований электрорадиаторов трансформаторного типа.

Методы исследований. Исследования проводились с использованием аналитических и численных методов расчета, экспериментальных исследований на опытных образцах.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

разработаны новые конструкции электроотопительных устройств трансформаторного типа, обеспечивающие высокую степень экологично-сти, безопасности и надежности;

- .. на основе расчета электрического поля выявлены особенности распределения тока во вторичном контуре и получены соотношения для определения электрического сопротивления элементов вторичного контура;

разработаны математические модели для расчета электромагнитного поля вторичного контура;-

- выявлены особенности распределения внешнего электромагнитного поля электрорадиаторов трансформаторного типа;

определены закономерности распределения температурного поля в электрорадиаторах;

- разработаны математические модели для анализа переходных электромагнитных и тепловых процессов;

в результате теоретических и экспериментальных исследований разработаны инженерные методики и рекомендации по проектированию электрорадиаторов трансформаторного типа. .

Практическая ценность работы заключается в разработке и исследовании новых видов электронагревательных устройств трансформаторно-

го типа для систем электроотопления, разработке рекомендаций по выбору электромагнитных нагрузок и размерных соотношений для проектирования однофазных трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой, создании и испытании макетных образцов.

Реализация работы. Результаты работы внедрены на ЗАО «Элек-тротехника-БирЗСТ», г.Биробиджан; на ОАО Амурская «ЭРА», г.Комсомольск-на-Амуре; в учебный процесс технического университета, г.Комсомольск-на-Амуре.

Созданные макетные образцы электрорадиаторов трансформаторного типа экспонировались на международной выставке в г. Шанхай, КНР (2006г.); на международной специализированной выставке в г. Харбине, КНР; региональных выставках в г.г. Хабаровске, Комсомольске-на-Амуре.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили одобрение на:

- научно-технической конференции «Повышение эффективности и надежности систем электроснабжения» (г.Хабаровск 1999г.); -международной научно-технической конференции «Нелинейная динамика и прикладная синергетика» (г. Комсомольск -на Амуре, 2003 г.); - научно-техническом семинаре аспирантов и студентов КнАГТУ (2000- 2003г.);

- международной научно-технической конференции «Электроэнергетика, электротехнические системы и комплексы» (г. Томск, 2003 г.); - научно-техническом семинаре электротехнического факультета Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета (2006г.)

Публикации. По результатам исследований, отраженных в диссертационной работе, опубликовано 6 научных статей, из них 2 в центральной печати, получено 2 патента на изобретения, общее количество публикаций -14.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 147 страницах машинописного текста, списка литературы из 112 наименований и четырех приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, поставлена цель и намечен круг решаемых задач, показана научная новизна, апробация и реализация проведенных исследований.

В первой главе проведён обзор и классификация нагревательных элементов, приведены конструктивные схемы однофазных трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой, используемых в качестве бытовых электрорадиаторов, их достоинства и недостатки. Лучшими эксплуатационными показателями обладают конструкции тороидального ин-

дуктора с ленточным сердечником и двухстержневого индуктора на ленточном магнитопроводе или на шихтованном сердечнике прямоугольной формы. Для повышения эффективности и безопасности работы, уменьшения габаритных размеров и ограничения магнитных потоков рассеяния, а также увеличения срока службы электронагревательной установки целесообразно применение вторичной обмотки из гофрированных листов (рис.1), обмотки из круглой или прямоугольной проволоки (рис.2), обмотки коробчатого типа (рис.3).

Установлено, что одним из наиболее эффективных методов моделирования теплового и электромагнитного поля однофазных трансформаторов с корсткозамкнутой вторичной обмоткой является метод конечных элементов.

Рис. 1. Радиатор с гофрированным вторичным контуром

Рис.2. Радиатор с вторичным контуром из проволоки

ч ч \

1- магнитопровод; 2- первичная обмотка; 3 — вторичный контур Рис.3. Радиатор коробчатого типа

Во второй главе исследованы электрические, магнитные и тепловые поля, произведен расчет параметров электрорадиаторов.

При расчете электрического поля учитывается, что вытеснение тока по толщине листа незначительно и индуктивное сопротивление во много раз меньше активного. С учетом принятых допущений поле описывается двухмерным уравнением в прямоугольной системе координат

dzU d2U

О,

сЬс2 ду2 где U - электрический потенциал.

Учитывая симметричность конструкций, область моделирования целесообразно представить: для коробчатого контура - в виде развертки короба (рис.4), а для гофрированного контура — одной четвертой частью листа (рис.5).

Для внешней поверхности вторичного контура выполняются одно-

аи '

родные граничные условия второго рода:-= О; где п~ внешняя нормаль

дп

к границе, и граничные условия первого рода: на линии стыка листа со стержнем U— Uo — const, на достаточном удалении от стержня U= 0.

Электрическое поле вторичной обмотки рассчитывалось методом конечных элементов при разных геометрических соотношениях.

дх

У VU/° L

2 С G \ ч \ \ V V N \ о' ________L,

2 С ------,-- dt 2 и= У

к , А с(г. D j щ К X

диI,

Рис.4. Расчетная область вторичного контура коробчатого типа

Рис.5. Расчетная область гофрированного вторичного контура

Как показали исследования, ток во вторичном контуре распределяется весьма неравномерно. Большие значения плотности тока имеют место на линии стыка листа со стержнем. При этом, если всю неравномерность распределения тока короба отнести к торцевой части, тогда зависимость сопротивления от геометрических соотношений обмотки, представленная на рис.6, аппроксимируется выражением, аналогичным формуле для сопротивления кольца ; -г

= с^О.'

. ,2л а

где с/ — диаметр стержня; с12 —наружный диаметр эквивалентного кольца, определяемый по эмпирической формуле

.71 + 0.49- - 0.0086-- 0.012-с а а

При прямоугольном сечении стержня высотой Ъ и шириной а сопротивление аппроксимируется приведенным выше выражением, где

■а + Ь а =-.

1.8

Анализ результатов расчета электрического поля гофрированного вторичного контура при различных соотношениях высоты листа к диаметру стержня НМ (рис.7) позволил получить выражение для нахождения добавочного сопротивления в относительных единицах с погрешностью, не превышающей 1,8%, учитывающее неравномерность распределения тока в листе

=0,008251п(—)+0,0269(—)-0,1178.

а а

При прямоугольном сечении стержня высотой Ь и шириной а

Я1б =0,1371пД)-0,185(£)-0,048. о о

0.4

|о.з

К 0.2

0.1

мс= 1 ^ .

п/с- 1

7с= 1. »

с/а—*

Рис.6. Зависимость сопротивления торцевой части коробчатого контура от геометрических соотношений

Рис.7. Зависимость добавочного сопротивления гофрированного вторичного контура от геометрических соотношений

При расчете электромагнитного поля вторичного контура приняты следующие допущения: индукция и напряженность магнитного поля совпадают по фазе с переменным током листа, поэтому расчет производится относительно амплитудных значений переменных величин. Лист вторичного контура имеет довольно большую длину, поэтому в средней части

листа электромагнитное поле можно считать двухмерным плоскопараллельным, изменяющимся только по высоте и ширине. Вытеснение тока по толщине листа незначительно. С учетом принятых допущений уравнение, описывающее электромагнитное поле имеет вид

дху/лдх) дууцду)

где А - векторный магнитный потенциал; ц - магнитная проницаемость среды; 5 — вектор плотности электрического тока.

Учитывая симметрию конструкции область исследования ограничивается одной четвертой сечения вторичного контура, представленной на рис.8 - для коробчатого, на рис.9 — для гофрированного контура.

Решение уравнения возможно при задании однородных граничных

дЛ Л

условии второго рода: — = 0, где п — внешняя нормаль к границе; и пер-дп

вого рода: А—0 - так как при достаточном удалении от проводников можно считать поле затухающим.

УШ

Рис.8. Область исследования коробчатого контура

Рис.9. Область исследования гофрированного контура

При исследовании магнитного поля установлено, что для коробчатого вторичного контура ярко выражен экранирующий эффект — поле главным образом замыкается в пространстве между коробами (рис.10), для конструкции с гофрированным вторичным контуром поле в основном сконцентрировано между пластинами токопровода (рис.11).

Рис.10. Распределение магнитного Рис.11. Распределение магнитного поля для коробчатого контура поля для гофрированного контура

Распределение индукции по оси X (при У=0) и оси У (при Х=0) представлены на рис.12.

В. мТл

4.0 2.0 0

^2

\

ч !

В, мТл

4.0 2.0

1\

у.м

1-коробчатый контур, 2-гофрированный контур Рис.12. Распределение индукции ,

На расстоянии 0,5м от корпуса электрорадиатора значения магнитной индукции не превышает 2,5мкТл, что допустимо по санитарным нормам.

При исследовании теплового поля наибольший интерес представляет распределение температуры в тороидальном индукторе. Учитывая особенности конструкции целесообразно вести расчёт в цилиндрической системе координат (г, г, <р) при следующих допущениях:

дТ

Температурное поле осесимметрично (—=0), что обосновывается ,. дер

симметричностью. конструкции, распределением потерь мощности и расположением поверхностей охлаждения; условиями симметрии на поверхности являются однородные граничные условия второго рода

= область исследования кусочно-однородна, а коэффициенты

\дп)

теплопроводности материалов и мощность источников тепла не зависят от

о,

Сгс\ llil! f

|PI| 4

£

í

температуры; главные оси анизотропии сред совпадают с осями координат г, г. Область исследования будет иметь вид, изображенный на рис.13.

С учетом принятых допущений температурное поле будет

описываться дифференциальным уравнением:

* дг) где Т— температура, °С\Лг,Хг- г

коэффициенты еплопроводности среды по осям г и г, соответственно, Вт/(м-°С); р0 — удельная мощность источников тепла, Вт/м3.

На внешних поверхностях индуктора и вторичного контура будут выполняться граничные условия конвективной

теплоотдачи в воздух и условия теплоотдачи излучением:

tiii f

INI 4

37Л

дп)„ов\

Рис.13. Область исследования температурного поля

ап(ТПов\ ~Тпов2)+ак(Тпов\ - То)

где Ха- коэффициент теплопроводности материала в направлении нормали, Вт/(м-°С); Тпоъ\-температура на граничной поверхности,°С; Тповт температура поверхности, которая принимает излучение (или излучает), °С; Т0- температура воздуха на достаточном удалении от граничной поверхности,°С; а„- коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(м2-°С); ак -коэффициент конвективной

теплоотдачи, Вт/(м • С).

Для упрощения расчета воздушный зазор между стержнем вторичного контура и кожухом индуктора считается твердым слоем с эквивалентной

теплопроводностью, учитывающей конвекцию.

На рис.14 показано распределение температуры по оси симметрии г (при г=0) для радиатора мощностью 1,25 кВт.

150

50

0.02

0.04

г,м —

0.06 0.08

Рис.14 .Распределение температуры вдоль оси г, при г=0

Анализируя результаты расчета теплового поля можно сделать вывод, что распределение температуры в сечении нагревательного элемента трансформаторного типа происходит неравномерно. Равномерное распределение температуры можно наблюдать лишь в стержне вторичного контура, в листе вторичного контура происходит постепенное уменьшение температуры от центра листа к краю; в индукторе распределение температуры неравномерное и максимальные значения наблюдаются в сердечнике и внутренней части первичной обмотки. Наибольший перепад температуры (до 30°С) наблюдается в воздушном зазоре между индуктором и стержнем вторичного контура. •

Третья глава посвящена исследованию переходных электромагнитных и тепловых процессов, которые возникают в трансформаторах при включении, изменении нагрузки, в различных коммутационных и аварийных режимах." Выявлены особенности электромагнитных процессов в нагревательных элементах трансформаторного типа, учитывающие насыщение магнитопровода, тепловыделения в стали и значение остаточного магнитного потока.

Для исследования переходных процессов получены уравнения в o.e. (<1Ф

— = иЛт sin(t + <p)-Rx /,, • ц = Rm \i0 +^l™-sin(r + g>)\ ¿о = ДФ)

J?™ • Ry r»1 2n

где Rw ---г. л2 = w R2 - приведенное сопротивление вторич-

Rcr+R1

ного контура; Rn- сопротивление фиктивной обмотки, учитывающей тепловыделения в стали; Rx- сопротивление первичной обмотки; i'i - ток первичной обмотки; i0- намагничивающий ток, определяемый с учетом кривой намагничивания

По разработанной математической модели была создана программа расчета и выполнена серия расчетов для электронагревателей мощностью 0,5...2,0 кВт. В качестве примера (рис.15) приведены расчетные кривые изменения во времени относительных значений магнитного потока Ф«=/(У И тока первичной обмотки i\*=f(t) электронагревателя в холодном состоянии (20°С).

<pv= 0, imax.= 4,51, Ф max.= 1,81 (p0= 0,42л:, iBiex.= 1,3 5, Ф max.=1,1

Рис.15. Переходный процесс включения электрорадиатора

Расчеты показали, что максимальный бросок тока включения ilmax сильно зависит от начальной фазы напряжения щ и остаточного магнитного потока. В кривой тока включения наблюдаются нагрузочная и намагничивающая составляющие.

Намагничивающий ток при включении сильно зависит от начальной фазы напряжения. При щ = 0, когда напряжение в момент включения переходит через нуль, броски тока максимальны и достигают 4...6 кратного значения по сравнению с амплитудой номинального тока. При ко-

гда напряжение проходит через максимум, намагничивающий ток сразу достигает установившихся значений с небольшой амплитудой. На рис.16 приведена зависимость максимального тока включения /|тах от начальной фазы напряжения q>Q при различных значениях остаточног о магнитного потока, которая показывает, что при 0,4я- <(ро< 0,6/г броски тока включения практически не превосходят амплитуду номинального тока, что соответствует рациональному моменту подключения первичной обмотки к сети, б

I*

•та*

4 3

' 2

1 7Г л ■ Л ~ 27.Г

6 1 . ^ 2 , .. 3

1- <^«=0,05; 2- <ZW=0,01; 3- Фжт=0; 4- Фжт= -0,01; 5- Фхт= -0,05 Рис.16. Зависимость imax*—A<Po) при различных значениях Фосп,

Для обеспечения плавного пуска, поддержания интенсивности нагрева и отключения при ненормальных режимах работы электрорадиатора целесообразно применять устройства регулирования мощности или температуры.

В четвертой главе разработана инженерная методика расчета электрорадиаторов трансформаторного типа для систем электроотопления на основе тороидального и стержневого индуктора с учетом особенностей режима работы. Установлена связь между геометрическими соотношениями, размерами, энергетическими показателями и мощностью короткозамк-нутых трансформаторов для электронагревателей, позволяющая сделать их предварительный выбор при проектировании..

В результате исследований выявлено, что расход материалов вторичного контура практически не зависит от числа витков первичной обмотки, а определяется только условиями теплоотвода и мощностью. Поэтому минимальную стоимость нагревательного устройства следует определять по расходу активных материалов индуктора, т.е. обмоточного провода и электротехнической стали. Число витков первичной обмотки можно задавать в довольно широком диапазоне. На рис.17 показаны зависимости экономически выгодного числа витков первичной обмотки от мощности электрорадиатора для тороидального и стержневого индуктора. При изменении числа витков в пределах, показанных на рисунках, стоимость активных материалов изменяется не более чем на 4 %. Для уменьшения тока вторичной обмотки число витков целесообразно брать меньшее из указанных значений. ' 1000 ,900 . , 800, 700 W600 500 400 300 200 100

0 1000 2000 3000 0 , iooo 2000 Шо Р. Вт-► р. Вт->-

Рис. 17. Зависимость рекомендованного числа витков первичной обмотки от мощности электрорадиатора

Результаты расчета электрорадиаторов мощностью 0,5...2,0кВт по разработанной методике проектирования приведены в таблице.

Таблица. Технические данные электрорадиаторов

Параметр 0,5 0,8 1,0 1,25 1,5 2,0

Число витков первичной обмотки 700 560 460 358 360 310

ЭДС вторичного контура, В 0,302 0,380 0,465 0,600 0,614 0,695

Масса обмоточного провода, кг 0,55 0,86 0,96 1,07 1,37 1,80

Масса сердечника, кг 1,53 2,06 2,63 3,47 4,02 4,75

Масса вторичного контура, кг 2,49 3,84 4,79 5,90 7,13 9,50

Масса электрорадиатора, кг 6,0 8,4 10,0 12,1 14,4 18,1

Удельная масса прибора, кг/кВт 12,0 10,5 10,0 9,7 9,6 9,1

Расчеты показали, что электрорадиаторы трансформаторного типа имеют примерно на 50% меньше удельную массу, чем маслонаполненные, и незначительно тяжелее сухих. Удельная масса спроектированных электрорадиаторов не превышает допустимого значения 17кг/кВт согласно ГОСТ 16617-87.

Для экспериментальных исследований режимов работы электрорадиаторов трансформаторного типа были изготовлены макетные образцы, отличающиеся конструктивным исполнением вторичного короткозамкнутого контура, представленные на рис. 18-20.

Рис.18. Макетный образец электрорадиатора с поперечными гофрами

Для определения значения магнитной индукции использовался измеритель напряженности поля промышленной частоты ПЗ-50 и измерительная установка, содержащая нагреватель, вольтметр и измерительную катушку. Измерения проводились между пластинами и на удалении 0,5м от поверхности листа.

Измерение температуры производилось посредством термопары хромель-алюмель и с использованием портативного компьютерного термографа ИРТИС-2000.

«Щи шщмшща^ижиим

И1И11 .¡щш р

— пП'Т!.ч "Ъ

или ШНЦЬ|

' ш Г ш Г

.1 НИН НИЛ 1

Рас. 19. Макетный образец электрорадиатора с продольными гофрами

Рис.20. Макетный образец электрорадиатора с вторичным контуром из проволоки

В результате испытаний макетных образцов установлено: проведённый эксперимент показал работоспособность предложенных конструкций электрорадиаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой;

результаты испытаний подтвердили теоретические выводы о высоких энергетиче ских покгизателях таких устройств (сов<р =0,99);

результаты измерения значений температур и значений магнитных индукций, полученные в ходе эксперимента, хорошо согласуются с результатами теоретических исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённых теоретических и экспериментальных исследований однофазных трансформаторов для систем электроотопления можно сделать следующие выводы.

1. При создании систем электроотопления с повышенными требованиями степени экологичности и безопасности работы, а также надёжности и долговечности, целесообразно применение электрорадиаторов трансформаторного типа с короткозамкнутой вторичной обмоткой.

2. Разработанные математические модели для расчетов электромагнитных и тепловых процессов в нагревательных элементах, учитывающие

особенности конструкции, режима работы и эксплуатации, позволяют проектировать однофазные трансформаторы с короткозамкнутой вторичной обмоткой для систем электроотопления.

3. Разработанная математическая модель переходных процессов позволяет определить рациональный момент подключения первичной обмотки к сети, получить рекомендации для управления системами электроотопления с использованием устройств регулирования мощности или температуры.

4. В результате теоретических исследований разработаны рекомендации по проектированию электрорадиаторов трансформаторного типа для систем электроотопления с учетом особенностей режима работы.

5. Экспериментальные исследования на опытных образцах полностью подтвердили достоверность полученных теоретических выводов.

Публикации автора по теме диссертации.

1. Пат. 2164644 Российская Федерация, МКИ Н 05 В 6/10. Электронагревательное устройство трансформаторного типа / В.М.Кузьмин, В.А.Размыслов, Т.В.Герасименко (Россия). - № 99111041/06; заявл. 26.05.1999; опубл. 27.03.2001, Бюл. № 9. - 6 с.

2. Пат. 2260927 Российская Федерация, МКИ Н 05 В 6/10 . Электронагревательное устройство трансформаторного типа / В.А.Размыслов, Т.В.Герасименко (Россия). - № 2003115482/09; заявл. 23.05.2003; опубл. 20.09.2005, Бюл. № 26. - 4 с.

3. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Анализ переходных процессов при включении в сеть электронагревателя трансформаторного типа //Повышение эффективности и надежности систем электроснабжения: Материалы Межвузовского сборника научн.-техн.конф. - Хабаровск: Изд-во ХПУ.- 1999.- 4 с.

4. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Особенности создания электрорадиаторов трансформаторного типа. Вестник КкАГТУ, вып.2, ч. 4. Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГТУ.- 2000, с.57-59

5. Размыслов В.А., Борисенко М.М., Герасименко Т.В. Растекание тока во вторичном короткозамкнутом коробчатом контуре нагревательного устройства трансформаторного типа. Вестник КнАГТУ, вып.З, ч. 1 - Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГТУ.- 2002- с.130-134

6. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Расчет вторичного коротко-замкнутого контура электрорадиатора трансформаторного типа из круглых проводов //Нелинейная динамика и прикладная синергетика: Материалы Международной научн.-техн.конф. - Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГТУ. - 2002, с. 126-129.

I, Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Электроотопительные приборы трансформаторного типа //Научно-техническое творчество аспирантов и студентов.- Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГТУ. — 2003.- с.64-65

. 8. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Особенности проектирования электронагревательных устройств трансформаторного типа //Электроэнергетика, электротехнические системы и комплексы: Материалы Международной научн.-техн.конф. - Томск: Изд-во ТПУ. — 2003.- с. 128131.

9. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Особенности проектирования электронагревателей трансформаторного типа. Вестник КнАГТУ, вып.4, ч.2. Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГТУ. -2004.- с.85-88.

10. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Исследование электромагнитного поля и параметров вторичного контура электронагревательного устройства трансформаторного типа. Вестник КнАГТУ, вып.2, ч.4. Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГТУ. - 2000.- с.60-63.

II. Кузьмин В.М., Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Математическое моделирование динамических режимов короткозамкнутых трансформаторов с учетом нелинейности параметров //Нелинейная динамика и прикладная синергетика: Материалы Международной научн.-техн.конф., -Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГТУ. - 2003.-с.133-137.

12. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Расчет тепловых процессов в электронагревателях трансформаторного типа //Материалы Международной научн.-техн.конф. - Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГТУ.- 2003.-с.79-80. ; • , .

13. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Определение активного сопротивления короткозамкнутой - обмотки коробчатой формы //Электротехника - 2005.-№ 4.-с.51-54.

14. Размыслов В.А., Сериков А.В., Герасименко Т.В. Массогабарит-ные показатели электрорадиаторов трансформаторного типа //Электротехника.- 2005.- № 6.- с.34-36.

Подписано в печать 21.11.2006 Формат 60 х 84 1/16. Бумага писчая. Ризограф Р113950ЕР-а. Усл. печ. л. 1,16. Уч. изд. л. 1,10. Тираж 100 экз. Заказ 20226.

Полиграфическая лаборатория Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" 681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРООТОПЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА.

1.1 Нагревательные элементы трансформаторного типа для систем электроотопления.

1.2 Основные требования к бытовым электрорадиаторам.

1.3 Методы математического моделирования электромагнитных и тепловых процессов.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, МАГНИТНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОРАДИАТОРОВ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА ДЛЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРООТОПЛЕНИЯ.

2.1 Особенности расчета электрических полей и активных сопротивлений вторичной обмотки.

2.2 Учет эффекта вытеснения тока при расчете сопротивлений.

2.3 Расчет электромагнитного поля вторичного контура.

2.4 Расчет теплового поля.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТРАНСФОРМАТОРАХ ДЛЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРООТОПЛЕНИЯ.

3.1 Математическое моделирование переходных процессов.

3.2 Особенности управления системами электроотопления на основе нагревательных элементов трансформаторного типа.

3.3 Расчет нестационарных тепловых процессов во вторичном контуре.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Особенности расчета и проектирования электрорадиаторов трансформаторного типа.

4.2 Экспериментальные исследования.

ВЫВОДЫ.

Одной из проблем, стоящих перед современным обществом, является создание комфортных условий жизни, независящих от климатических особенностей территорий. Основной частью этой проблемы является отопление помещений в холодное время года.

Сегодня в мировой практике известно три вида отопления: комбинированное, дополнительное и полное. Назначение любой системы отопления состоит в компенсации тепловых потерь здания и поддержании внутри него комфортной температуры. При комбинированном отоплении основная часть потерь покрывается за счет централизованных систем отопления. При этом централизованная система отопления рассчитывается на температуру в помещениях до +15°С. Доведение температуры до требуемой комфортной осуществляется отопительными приборами с автоматическим управлением. Дополнительное электроотопление является разновидностью комбинированного и применяется в межсезонье, когда центральное отопление отключено; или, при понижении температуры наружного воздуха ниже расчетного, в дополнение к централизованному. При полном отоплении все тепловые потери здания компенсируются электроотопительными приборами.

Электроотопление имеет ряд преимуществ перед традиционными отопительными системами: удобство и безопасность при эксплуатации, комфорт, надежность. Оно избавляет потребителя от заготовки и хранения топлива, не загрязняет окружающую среду, позволяет осуществить индивидуальное терморегулирование. Приборы центрального водяного отопления жестко привязаны к трубопроводам и используются только на определенных местах, а приборы электроотопления могут быть установлены практически в любом месте.

Тариф на электроэнергию является главным фактором, стимулирующим или сдерживающим использование электроотопления. Возможность снижения тарифа зависит в каждой стране от многих условий: состояния энергетики и генерального направления ее развития, структуры топливно-энергетического баланса и топливной политики, уровня и соотношения цен на внешнем и внутреннем рынках. Во многих странах электроэнергия отпускается потребителям по сложным тарифам, стимулирующим выгодные для энергосистем режимы электропотребления в быту. Графики нагрузки энергосистем в России имеют весьма большие ночные провалы, заполнение которых даёт возможность включения в это время суток приборов электроотопления с оплатой электроэнергии по льготному тарифу, значительно более дешевому, чем дневной. Такая система выгодна и потребителям и энергосистемам.

Анализируя прогнозы развития электроотопительных систем, можно отметить преимущественное развитие производства таких приборов, которые должны обеспечивать высокую степень защиты от поражения электрическим током, иметь простую и технологичную конструкцию, большой срок службы, невысокую стоимость, хорошие эксплуатационные и массогабаритные показатели, высокие значения КПД и коэффициента мощности. Поэтому одной из важнейших задач совершенствования электронагревательных приборов является повышение их надежности и безопасности.

В основном в существующих электронагревателях используются в качестве нагревательного элемента трубчатые электронагреватели (ТЭН), основными недостатками которых являются низкая надежность и высокая пожароопасность.

Указанные недостатки можно исключить путем использования в электронагревательных приборах нагревательного элемента, выполненного в виде трансформатора с короткозамкнутой вторичной обмоткой.

Нагревательные элементы трансформаторного типа, выполненные на основе однофазного трансформатора с короткозамкнутой вторичной обмоткой, принципиально отличаются от обычных, применяемых в электронагревательных приборах. Они представляют собой трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к сети и вторичной обмоткой, выполненной в виде короткозамкнутого витка. Переменный ток, протекающий по первичной обмотке, создает переменный магнитный поток, замыкающийся по магнитопроводу и индуцирующий во вторичной обмотке ЭДС, под действием которой во вторичной обмотке протекает электрический ток. Нагрев в основном осуществляется за счет Джоулевых потерь в короткозамкнутой вторичной обмотке, с поверхности которой тепло отдается в нагреваемую среду.

Достоинствами нагревательных элементов трансформаторного типа являются:

1. Высокий класс защиты от поражения электрическим током, который обеспечивается следующим: а) отсутствием электрической связи между вторичной обмоткой и сетью; б) выбор величины ЭДС витка таким образом, чтобы электрический потенциал на вторичной обмотке был менее допустимого по условиям безопасной эксплуатации.

2. Большой срок службы. Так как этот показатель в основном зависит от срока службы изоляционных материалов, применяемых в трансформаторе, то при расчётах электромагнитные нагрузки и основные соотношения выбираются так, чтобы температура первичной обмотки не превышала допустимых значений для заданного класса нагревостойкости.

Большая поверхность теплоотдачи обеспечивает стабильность теплового режима и повышение срока службы нагревательного элемента.

3. Высокий коэффициент мощности, обусловленный наличием шихтованного магнитопровода.

Следует отметить, что стоимость нагревательных устройств трансформаторного типа несколько выше, чем электрообогревателей с открытыми спиралями и трубчатыми электронагревателями, примерно такая же как у масляных электрорадиаторов. Однако, благодаря большому сроку службы (12. 15 лет) и высокой надежности, применение электронагревательных устройств трансформаторного типа может дать значительный экономический эффект.

В связи с вышеизложенным возникает необходимость разработки новых конструкций вторичного контура нагревателей трансформаторного типа, применение которых позволит повысить степень экологичности и безопасности работы, а также увеличить срок службы электронагревательных установок.

На протяжении многих лет разработкой и исследованием короткозамкнутых трансформаторов для устройств нагрева занимались на кафедре "Электромеханика" Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета под руководством заведующего кафедрой Кузьмина В.М./39,40,51,52,53,83/. Результаты этих исследований опубликованы в работах Размыслова В.А., Пяталова А.В., Иванова С.Н., Янченко А.В., Романюка В.П., Серикова А.В., Киба Д.А. и других /11,38,54,64-66,71,85-88,90-95,109/. Большой вклад в разработку, исследование и освоение производства электронагревательных устройств трансформаторного типа сделали Казаков В.В., Федяй В.Н., Гуревич Ю.М., Бобровский С.П., Елшин А.И., Казанский В.М., Клесов В.И. и другие учёные /32-35,41,62,107/. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в этой области проводились в ОАО БирЗСТ (г. Биробиджан), КнАГТУ (г. Комсомольск-на-Амуре), ОАО «ЭРА» (г. Комсомольск-на-Амуре), НИИ "Дальстандарт" (г. Хабаровск) и др.

ЦЕЛЬЮ настоящей диссертационной работы является создание и исследование новых высокоэффективных систем электроотопления на основе трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой.

АКТУАЛЬНОСТЬ данной работы вызвана необходимостью повышения надежности и безопасности систем электроотопления.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается в следующем: разработаны новые конструкции электроотопительных устройств трансформаторного типа, обеспечивающие высокую степень экологичности, безопасности и надежности; на основе расчета электрического поля выявлены особенности распределения тока во вторичном контуре и получены соотношения для определения электрического сопротивления элементов вторичного контура; разработаны математические модели для расчета электромагнитного поля вторичного контура; выявлены особенности распределения внешнего электромагнитного поля электрорадиаторов трансформаторного типа; определены закономерности распределения температурного поля в электрорадиаторах; разработаны математические модели для анализа переходных электромагнитных и тепловых процессов; в результате теоретических и экспериментальных исследований разработаны инженерные методики и рекомендации по проектированию электрорадиаторов трансформаторного типа.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ заключается в разработке и исследовании новых видов электронагревательных устройств трансформаторного типа для систем электроотопления, разработке рекомендаций по выбору электромагнитных нагрузок и размерных соотношений для проектирования однофазных трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой, создании и испытании макетных образцов.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Работа выполнялась в рамках межвузовской региональной научно-технической программы «Научно-технические и социально-экономические проблемы развития дальневосточного региона России». Результаты диссертационной работы внедрены на ОАО Амурская «ЭРА» (г. Комсомольск-на-Амуре) и ЗАО «Электротехника - БирЗСТ» (г. Биробиджан) в форме технической документации и методик электромагнитного и теплового расчетов для использования при разработке, проектировании и подготовки производства новых типов электронагревательных устройств, что подтверждается соответствующими актами внедрения. Результаты работы внедрены в учебный процесс КнАГТУ.

Созданные макетные образцы электрорадиаторов трансформаторного типа экспонировались на международной выставке в г. Шанхай, КНР (2006г.); на международной специализированной выставке в г. Харбине, КНР; региональных выставках в г.г. Хабаровске, Комсомольске-на-Амуре.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основное содержание работы докладывалось и получило одобрение на:

- научно-технической конференции «Повышение эффективности и надежности систем электроснабжения» (г.Хабаровск 1999г.); -международной научно-технической конференции «Нелинейная динамика и прикладная синергетика» (г. Комсомольск -на Амуре, 2003г.);

- научно-техническом семинаре аспирантов и студентов КнАГТУ (20002003г.);

- международной научно-технической конференции «Электроэнергетика, электротехнические системы и комплексы» (г. Томск, 2003г.); научно-техническом семинаре электротехнического факультета Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета (2006г.)

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам исследований, отраженных в диссертационной работе, опубликовано 6 научных статей, из них 2 в центральной печати, получено 2 патента на изобретения, общее количество публикаций - 14.

СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 112 наименований и четырех приложений.

ВЫВОДЫ

Разработана инженерная методика расчета электрорадиаторов трансформаторного типа для систем электроотопления на основе тороидального и стержневого индуктора с учетом особенностей режима работы.

Установлена связь между геометрическими соотношениями, размерами, энергетическими показателями и мощностью короткозамкнутых трансформаторов для электронагревателей, позволяющая сделать их предварительный выбор при проектировании.

- Получены рекомендации по выбору числа витков и геометрического коэффициента сечения сердечника для обеспечения минимальной стоимости активных материалов.

Экспериментальные исследования макетных образцов трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой в режиме электронагревателя полностью подтвердили правильность теоретических выводов.

134

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённых теоретических и экспериментальных исследований однофазных трансформаторов для систем электроотопления можно сделать следующие выводы.

1. При создании систем электроотопления с повышенными требованиями степени экологичности и безопасности работы, а также надёжности и долговечности, целесообразно применение электрорадиаторов трансформаторного типа с короткозамкнутой вторичной обмоткой.

2. Разработанные математические модели для расчетов электромагнитных и тепловых процессов в нагревательных элементах, учитывающие особенности конструкции, режима работы и эксплуатации, позволяют проектировать однофазные трансформаторы с короткозамкнутой вторичной обмоткой для систем электроотопления.

3. Разработанная математическая модель переходных процессов позволяет определить рациональный момент подключения первичной обмотки к сети (при изменении щ от 0,4л-до 0,6л* броски тока включения практически не превосходят амплитуду номинального тока), получить рекомендации для управления системами электроотопления с использованием устройств регулирования мощности или температуры.

4. В результате теоретических исследований разработаны рекомендации по проектированию электрорадиаторов трансформаторного типа для систем электроотопления с учетом особенностей режима работы.

5. Экспериментальные исследования на опытных образцах полностью подтвердили достоверность полученных теоретических выводов.

6. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученные в диссертационной работе внедрены на ОАО Амурская «ЭРА» (г. Комсомольск-на-Амуре) и ЗАО «Электротехника - БирЗСТ» (г. Биробиджан) в форме технической документации и методик электромагнитного и теплового расчетов для использования при разработке, проектировании и подготовки производства новых типов электронагревательных устройств, что подтверждается соответствующими актами внедрения. Результаты работы используются в учебном процессе КнАГТУ.

136

1. Аветисян Д.А. Основы автоматизированного проектирования электромеханических преобразователей. Учебное пособие для электромеханич. спец. втузов. - М.: Высш. шк., 1988. - 271 е., ил.

2. Алюминиевые сплавы. Применение алюминиевых сплавов. Справочное руководство /отв. ред. А.Т. Туманов. М.: Металлургия, 1973.-407 с.

3. Алюминиевые сплавы. Промышленные деформируемые, спеченные и литейные алюминиевые сплавы. Справочное руководство /отв. ред. Ф.И. Квасов, И.Н. Фриндляндер. М.: Металлургия, 1972. - 552 с.

4. Антонов М.В., Герасимова JI.C. Технология производства электрических машин: Учебн.пособие. М.: Энергоиздат, 1982. - 512 с.

5. А.с. 745024 СССР, МКИ Н05В 3/34. Электронагреватель / В.М. Харчевников и др. (СССР). -№ 2625416/24-07; заявл. 07.06.78; опубл. в Б.И., 1980, №24.

6. А.с. 782189 СССР, МКИ Н05В 3/62. Электронагреватель / С.А. Сурков, С.Г. Наумов, В.А. Черных (СССР). № 2708436/24-07; заявл. 08.01.79; опубл. в Б.И., 1980, №43.

7. А.с. 1041823 СССР, МКИ F24H 1/20. Электронагреватель / П.Н. Евсеев,В.Н. Растригин, И.И. Дауков и др. (СССР). № 3245800/29-06; заявл. 19.04.82; опубл. в Б.И., 1983, № 34.

8. А.с. 1092760 СССР, МКИ Н05В 6/36, C21D 1/06. Индукционный нагреватель / JI.JL Кочергин, Е.П. Михайлов (СССР).- № 3466165/2202; заявл. 09.07.82.

9. А.с. 754709 СССР, МКИ Н05В 6/36, C21D 1/06. Устройство для индукционного нагрева / JI.C. Космович, Л.Я. Фельдман и Ю.А. Чистяков (СССР).- № 2306140/24-07; заявл. 30.12.75; опубл. в Б.И., 1980, №29.

10. А.С. 764152 СССР, МКИ Н05В 6/36, C21D 1/12. Индукционный нагреватель / В.Д. Субоч, Н.П. Лузянин, Р.В. Каталов (СССР).- № 2659095/24-07; заявл. 21.08.78; опубл. в Б.И., 1980, № 34.

11. Бальян Р.Х. Трансформаторы малой мощности Л.: Судпромиздат, и 1961.-366 е.,ил.

12. Бахтина Н.А. Состояние производства и тенденция развития бытовых электроводонагревателей в высокоразвитых капиталистических странах. Электротехническая промышленность. Бытовая электротехника. 1975, вып. 5(30), с. 2.

13. Белопольский И.И., Каретникова Е.И., Пикалова Л.Г. Расчёт трансформаторов и дросселей малой мощности. М.: Энергия, 1973. -400 е., ил.

14. Белорусов Н.И. и др. Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник / Н.И. Белоруссов, А.Е. Саакян, А.И. Яковлева; Под ред. Н.И. Белоруссова. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988.-536 с.

15. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. Гл. ред. физ.-мат. лит. изд. Hay ка, 1976.-608 с.

16. Бертинов А.И., Кофман Д.Б. Тороидальные трансформаторы статических преобразователей. -М.: Энергия, 1970,- 96 с. ил.

17. Беспалов В.Я. Нестационарные тепловые процессы в электрических машинах. Учеб. пособие. /В.Я. Беспалов, Е.А. Дунайкина, Ю.А. Мощинский.-М.: Моск.энерг.ин-т, 1987-72 с.

18. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1986. - 263 с.

19. Борисенко А.И., Данько В.Г., Яковлев А.И. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах. М.: Энергия, 1974. - 560 с.

20. Борисенко А.И., Костиков О.Н., Яковлев А.И. Охлаждение промышленных электрических машин. М.: Энергоатомиздат, 1983. -296 с.

21. Бытовые нагревательные приборы (конструкция, расчёты, испытания) /Варшавский А.С., Волкова Л.В., Костылёв В.А. и др. М.: Энергоиздат, 1981.-328 с.

22. Васютинский С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов. Л.: Энергия, 1970.

23. Вольдек А.И. Электрические машины 3-е изд., перераб - Л.:Энергия, 1978,- 832 с.

24. Гольдберг О.Д., Турин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин: Учебник для вузов /Под ред. О.Д.Гольдберга. -М.: Выш.школа, 1984.

25. ГОСТ 16617-87. Электроприборы отопительные бытовые. Общие технические условия. Взамен ГОСТ 308-78, ГОСТ 16617-80, ГОСТ 18476-81; Введ. 05.10.87 М.: Изд-во стандартов, 1987. - 28 с.

26. ГОСТ 12.1.002-84 Допустимые напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах.

27. Демирчан К.С. Моделирование магнитных полей. Л.: Энергия, 1974.

28. Демирчан К.С., Чечурин В.Л. Машинные расчеты электромагнитных полей: Учебн.пособие для электротехн. и энерг. Спец.вузов. М.: Высш.шк., 1986. - 240 е.; ил.

29. Евсеев Ю.А., Крылов С.С. Симисторы и их применение в бытовой электроаппаратуре. -М.: Энергоатомиздат, 1990. 122 с.

30. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике М.: Мир, 1986. -318с.

31. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация М.: Мир,1986. -318 с.

32. Иванов С.Н., Кузьмин В.М., Скрипилев А.А. Методика определительных испытаний нагревательного элемента трансформаторного типа на надежность //Вестник Комсомольского-на-Амуре гос. техн. ун-та. Комсомольск-н/А, 1996.- с. 31-40.

33. Исследование и разработка электроводонагревателей мощностью 2-5 кВт. Технический отчёт / Комсомольский-на-Амуре политехнический институт (КнАПИ). № ГР 01.85.0050089. - Комсомольск-на-Амуре, 1985.-42 с.

34. Казанский В.М. Электронагрев в сфере жизнеобеспечения человека //Электронагреватели трансформаторного типа: Сб. научн. тр. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1997. с. 9-18.

35. Карманов Е.Д. Переносной отопительный электроприбор с индуктивным нагревателем //Электронагреватели трансформаторного типа: Сб. научн. тр. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1997. - с. 29-33.

36. Квятковский С.Ф. и др. Бытовые нагревательные электроприборы /С.Ф.Квятковский, Л.В.Волкова, Ю.М.Герчук. М.-Энергоатомиздат, 1987.

37. Коган Ю.М., Эргард Э.И., Шерстень В.Е. Условия и перспективы применения теплоаккумуляционных электроприборов. М.: Информэлектро, 1976. -60 с.

38. Кожухов В.В. Автоматизация работы системы электроотопления // Электронагреватели трансформаторного типа. Сб. научн. тр. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1997. с. 25-28.

39. Кононенко Е.В. и др. Электрические машины (Спец.курс) /Учебн.пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1975.

40. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин /Учебн. пособие для вузов по спец. «Электрические машины»- М.: Высш. школа, 1987. 248 е., ил.

41. Копылов И.П. Применение вычислительных машин в инженерно-экономических расчётах (Электрические машины). Учебник. М.: Высш. школа, 1980. - 256 е., ил.

42. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи. М.: Мир, 1983. - 521 с.

43. Кривошеин И.А. Бытовые электронагревательные приборы и установки. М.: МКХ РСФСР, 1963. - 184 с.

44. Кузьмин В.М. Электронагревательные устройства трансформаторного типа. Владивосток: Дальнаука, 2001,- 144 с.

45. Кузьмин В.М. Электронагревательные устройства трансформаторного типа //Выставка российских наукоемких технологий: Каталог,- Харбин, КНР, 1996.-е. 140-141. (Кит. яз.).

46. Кузьмин В.М. Электронагревательные устройства трансформаторного типа //Инновационные предложения научных организаций Хабаровского края: Сб. науч. разработок Хабаровск: Б.И., 1999. - 11с.

47. Лейтес Л.В. Электромагнитные расчёты трансформаторов и реакторов. -М.: Энергия, 1981.-392 с.

48. Луковенко Б.А., Проворотова О .Я. Ассортимент перспективных бытовых электроводонагревательных приборов для районов Сибири и Крайнего Севера. Электротехническая промышленность. Бытовая электротехника. 1982 - № 1. с. 4-5.

49. Манойлов В.Е. Основы электробезопасности. Л.: Энергоатомиздат, 1991.-480 с.

50. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977,-336 с.

51. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники: в 2-х т. Учебник для вузов. Том 2. Л.: Энергоиздат, 1981.

52. Пат. 2002384 РФ, МКИ Н05В 6/10. Индукционный нагреватель жидкости /И.В.Кузовлев, Ю.В. Лазуткин, А.В. Чистяков и др. (Россия). -№ 5016484/07; заявл. 09.12.91; опубл. вБ.И., 1993 -№39.

53. Пат. 2007895 РФ, МКИ Н05В 6/10. Электронагревательный прибор / А.И. Елшин, В.М., Казанский (Россия).-№ 5024828/07; заявл. 29.01.92; опубл. в Б.И., 1994-№3.

54. Пат. 2109413 Россия, МКИ Н05В 6/10. Электронагревательное устройство. Опубл. 20.04.98.

55. Пат. 2109413 Российская Федерация, МКИ Н 05 В 6/10, F 24 Н 3/04. Электронагревательное устройство /В.М. Кузьмин, С.П. Бобровский, А.В. Сериков, Ю.М. Гуревич, А.В.Пяталов (Россия). № 96107425/09; заявл. 16.04.96; опубл. 20.04.98. Бюл. № 11. -3 с.

56. Пат. 2164644 Российская Федерация, МКИ F 24 Н 3/04, Н 05 В 6/10. Электронагревательное устройство трансформаторного типа /В.М. Кузьмин, В.А. Размыслов, Т.В. Герасименко (Россия). № 99111041/06; заявл. 26.05.99; опубл. 27.03.2001. Бюл. №9.-6 с.

57. Пат. 2260927 РФ, МКИ F 24 Н 3/04, Н 05 В 6/10. Электронагревательное устройство трансформаторного типа /В.А. Размыслов, Т.В. Герасименко (Россия). № 2003115482/09; заявл. 23.05.2003; опубл. 20.09.2005. Бюл. № 26.- 4 с.

58. Привалов С.Ф. Электробытовые устройства и приборы: Справочник домашнего мастера. СПб.: Лениздат, 1994. - 511 с.

59. Применение композиционных резистивных материалов в бытовых электронагревательных устройствах: Обзор / Гриффен Л.А., Карпинос Д.М., Тюменева И.Н., Бондарь Е.С. М.: Информэлектро, сер. 31, 1983, вып. 3, - 30 с.

60. Проектирование электрических машин. Копылов И.П., Горяинов Ф.А., Клоков Б.К. и др. М.: Энергия, 1980. - 495 е., ил.

61. Промышленные алюминиевые сплавы: Справочник /С.Г.Алиева, М.Б.Альтман и др.- М.: Металлургия, 1984. 528 с.

62. Размыслов В.А. Программная реализация МКЭ для расчета двухмерных электромагнитных полей /Электромеханика: 1987- № 4.5 с.

63. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Определение активного сопротивления короткозамкнутой обмотки коробчатой формы.// Электротехника.-2005.- № 4.- с.51-54.

64. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Особенности проектирования электронагревательных устройств трансформаторного типа.//Электроэнергетика, электротехнические системы и комплексы.: Материалы Международной научн.-техн.конф., Томск: Изд-во ТПУ, 2003г.-4 с.

65. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Особенности проектирования электронагревателей трансформаторного типа. Вестник КнАГТУ, вып.4, ч.2. Комсомольск-на-Амуре, 2004г. с.85-88

66. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Особенности создания электрорадиаторов трансформаторного типа. Вестник КнАГТУ, вып.2, ч. 4, 2000г.- с. 57-59.

67. Размыслов В.А., Герасименко Т.В. Расчет тепловых процессов в электронагревателях трансформаторного типа //Материалы Международной научн.-техн.конф., Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГТУ, 2003. -с.79-80.

68. Размыслов В.А., Герасименко Т.В., Борисенко М.М. Растекание тока во вторичном короткозамкнутом коробчатом контуре нагревательного устройства трансформаторного типа. Вестник КнАГТУ, вып.З, ч. 1 -Комсомольск-на-Амуре, 2002г. -с. 130-134.

69. Размыслов В.А., Герасименко Т.В., Исследование электромагнитного поля и параметров вторичного контура электронагревательного устройства трансформаторного типа. Вестник КнАГТУ, вып.2, ч.4, Комсомольск-на-Амуре, 2000г. с.60-63.

70. Размыслов В.А., Герасименко Т.В., Электроотопительные приборы трансформаторного типа.//Научно-техническое творчество аспирантов и студентов.-Комсомольск-на-Амуре, 2003г. с.64-65

71. Размыслов В.А., Сериков А.В., Герасименко Т.В. Массогабаритные показатели электрорадиаторов трансформаторного типа

72. Электротехника.- 2005.- № 6. с.34-36.

73. Русак О.Н. и др. Безопасность жизнедеятельности.: Учеб. пособие /О.Н. Русак, К.Р. Малаян, Н.Г. Заньков; Под ред. О.Н. Русака. СПб.: «Лань»», 2000.-448 с.

74. Свидетельство Российской Федерации № 13133 на полезную модель, МКИ Н 05 В 6/10. Электронагреватель трансформаторного типа /В.М.Кузьмин, А.В.Сериков, К.Е.Тюсов, Л.В. Меренкова (Россия).99117308/20; заявл. 06.08.99; опубл. 20.03.00. Бюл. № 8.- 1 с.

75. Свидетельство Российской Федерации № 3674 на полезную модель, МКИ Н 05 В 6/10, F 24 Н 3/04. Электронагреватель /С.Н. Иванов, В.М. Кузьмин, (Россия). № 95115749/20; заявл. 11.09.95; опубл. 16.02.97. Бюл. №2.-1 с.

76. Свидетельство Российской Федерации № 5482 на полезную модель, МКИ Н 05 В 3/00. Электронагреватель /С.Н. Иванов, В.М. Кузьмин, (Россия). № 96115617/20; Заявлено 26.07.96; Опубл. 16.11.97. Бюл. № П. - 1 с.

77. Свидетельство Российской Федерации № 9114 на полезную модель, МКИ Н 05 В 6/10. Электронагреватель /С.Н. Иванов, В.М. Кузьмин, Н.Н. Мельникова (Россия). -№ 97121536/20з. 23.12.97; опубл. 16.01.99. Бюл. № 1. 1 с.

78. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979.-392 с.

79. Сериков А.В. Трансформаторы для установок электронагрева: Автореф. дис. канд. техн. наук. /Томский политехи, ун-т.- Томск, 1997. -20 с.

80. Сериков А.В., Кузьмин В.М. Расчет механической прочности вторичной обмотки короткозамкнутого трансформатора //Проблемы механики сплошной среды. 4.1: Материалы международной научно-техн. конф.- Комсомольск-на-Амуре, 1997.

81. Сипайлов Г.А. JIooc А.В. Математическое моделирование электрических машин: Учебн. Пособие для студентов вузов М.: Высш. шк., 1980. - 176 е.: ил.

82. Сипайлов Г.А. Тепловые, гидравлические и аэродинамические расчёты в электрических машинах: Учеб. для вузов по спец. "Электромеханика"/ Г.А. Сипайлов, Д.И. Санников, В.А. Жадан. М.: Высш. шк., 1989. - 239 е.: ил.

83. Справочная книга по охране труда в машиностроении / Под. ред. Е.О. Русака-М.: Наука, 1989.

84. Справочник по электротехническим материалам /Под ред. Ю.В.Корицкого, В.В.Пасынкова, Б.М.Тареева, 3-е изд., перераб.- Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отд-е, 1988.-Т. 1-3.

85. Степанов А.Н. Электромагнитная безопасность: Учеб. пособие.-Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ»,2006.-294 с.

86. Тихомиров П.М. Расчёт трансформаторов. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 528 е., ил.

87. Турчак Л.И. Основы численных методов. Учеб. пособие. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 320 с.

88. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров //Справоч-ник. М.: Атомиздат, 1979. - 210 с.

89. Фадеев Д.К., Фадеева В.Н. Вычислительные методы линейной алгебры. М.: Физматгиз, 1960. - 656 с.

90. Филиппов И.Ф. Основы теплообмена в электрических машинах. -Л.: Энергия, 1974.-394 с.

91. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972. -381 с.

92. Электронагреватели трансформаторного типа. Сб. научн. тр. /Новосибирский гос. техн. ун-т /Под ред. А.И. Ёлшина Новосибирск: Изд-воНГТУ, 1997.-58 с.

93. Meyers G.E. Analytical Methods in Conduction Heat Transfer, McGraw-Hill, N.Y., 1971.

94. Wilson E.L., Nickell R.E. Application of the Finite Element Method to Heat Conduction Analysis, Nuclear Engineering and Design, 4, 1966.- P. 276-286.

95. Zienkiewicz O.C., Cheung Y.K. Finite Elements in the Solution of Field Problems, The Engineer, 1965.- P.507-510.