Электротепловые процессы в электротехнических устройствах (500,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 621.365(075.8) А 502 д-р техн. наук, профессор В. Ю. Нейман канд. техн. наук, доцент С. А. Галунин Рецензенты: Работа подготовлена на кафедре АЭТУ для студентов III курса подготовки бакалавров ФМА по направлению 13.03.02 – Электроэнергетика и электротехника А 502 Алиферов А. И. Электротепловые процессы в электротехнических устройствах : учебное пособие / А. И. Алиферов, О. С. Дутова, В. А. Сериков. – 2-е изд., доп. и перераб. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2025. – 234 с. ISBN 978-5-7782-5443-5 Пособие посвящено изучению взаимосвязи и влияния тепловых и электромагнитных процессов, протекающих при нагреве и охлаждении проводников разного поперечного сечения, с их электротехническими характеристиками. Показано, как изменение конфигурации токоведущего проводника влияет на распределение электромагнитного поля, а также на его активное и собственное индуктивное сопротивление. Даны понятие и расчетные выражения для определения коэффициентов поверхностного эффекта активного и собственного индуктивного сопротивления проводников различного поперечного сечения. Приведены методики расчета предельных токовых нагрузок токоведущих проводников в установившемся, повторно-кратковременном режиме и режиме короткого замыкания. Изложены основы процессов теплопередачи теплопроводностью, конвекцией и излучением. Предназначено для студентов III курса бакалавриата ФМА по направлению 13.02.02 «Электроэнергетика и электротехника» при изучении дисциплины «Электротепловые процессы в электротехнических устройствах». Может быть полезным студентам и аспирантам электротехнических, электротехнологических специальностей, а также специалистам, разрабатывающим электротехническое оборудование. УДК 621.365(075.8) ISBN 978-5-7782-5443-5  Алиферов А. И., Дутова О. С., Сериков В. А., 2021, 2025  Новосибирский государственный технический университет, 2021, 2025

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Обозначения и единицы измерения основных величин, используемых в пособии .................................................................................................................. 5 Введение ................................................................................................................... 9 Глава 1. Электротехнические параметры проводников .............................. 15 1.1. Поверхностный эффект в проводниках ................................................... 15 1.2. Активное и внутреннее индуктивное сопротивление токоведущего проводника. Понятие коэффициента поверхностного эффекта ...................................................................................................... 26 1.3.2. Электромагнитная волна в проводнике прямоугольного сечения ............................................................................................ 43 1.3. Плоская электромагнитная волна в проводящей среде ......................... 35 1.3.1. Полубесконечное проводящее тело из однородного материала ........................................................................................ 35 1.4. Электромагнитное поле в системе проводников, расположенных в пазу электрической машины ................................................................ 63 1.5. Активное и внутреннее индуктивное сопротивление полых цилиндрических проводников ................................................................. 72 1.6. Активное и внутреннее индуктивное сопротивление ферромагнитных токоведущих проводников прямоугольного и цилиндрического сечения .................................................................................. 75 1.7. Активная мощность, выделяемая в нетоковедущих элементах конструкции электротехнического оборудования ................................ 87 1.7.1. Нетоковедущие металлические элементы конструкции электрооборудования (или цехов, где оно расположено) ........... 87 1.7.3. Активная мощность, выделяемая в полом однородном цилиндре при падении электромагнитной волны на его внутреннюю поверхность ............................................................ 101 1.7.2. Активная мощность, выделяемая в плоской однородной пластине при падении электромагнитной волны на одну ее поверхность ................................................................................ 89 1.7.4. Активная мощность, выделяемая в ферромагнитных металлоконструкциях и элементах электротехнического оборудования ................................................................................ 105 3

Стр.3

Глава 2. Теплообмен в системах токоведущих проводников .................... 106 2.1. Теплопередача теплопроводностью в электротехнологии и практической электротехнике ............................................................ 110 2.1.1. Теплопередача через плоскую стенку ........................................ 115 2.1.2. Теплопередача через цилиндрическую стенку .......................... 119 2.1.3. Критический диаметр в теплотехнике и практической электротехнике ............................................................................. 123 2.2. Теплопроводность в стационарном режиме c внутренними источниками теплоты ............................................................................. 127 2.2.1. Метод теплового баланса ............................................................. 127 2.2.2. Активная мощность, выделяемая в элементах электротехнического оборудования .............................................................. 133 2.2.3. Теплопроводность в неограниченной пластине с равномерно распределенными источниками теплоты ........... 137 2.2.4. Теплопроводность в бесконечном цилиндрическом стержне с равномерно распределенными источниками теплоты ............... 139 2.2.5. Теплопроводность в бесконечной цилиндрической трубе с равномерно распределенными источниками теплоты ........... 141 2.2.6. Теплопроводность в нестационарных условиях с внутренними источниками теплоты ........................................ 148 2.3. Конвективный теплообмен. Основные положения .............................. 164 2.3.1. Теплообмен при вынужденном движении среды ...................... 165 2.3.2. Теплоотдача при свободной конвекции ..................................... 172 2.4. Радиационный теплообмен. Основные понятия и определения ......... 174 Глава 3. Предельные токовые и тепловые нагрузки токоведущих элементов электрооборудования .................................................... 184 3.1. Активная мощность, выделяемая в токоведущих проводниках ......... 185 3.2. Охлаждение токоведущих элементов в электротехнических устройствах ............................................................................................. 196 Вопросы для самоконтроля ЭТПЭ ..................................................................... 203 Приложения .......................................................................................................... 210 Приложение 1. Рекомендуемый перечень электроизоляционных материалов для отнесения их к определенным классам нагревостойкости ...................................................................................... 210 Приложение 2. Методические указания к расчетно-графической работе по курсу «Электротепловые процессы в электротехнических установках» ...................................................................................... 216 Приложение 3 ....................................................................................................... 229 Библиографический список ................................................................................ 231 4

Стр.4