Введение
1. Веерные схемные модели токоведущих систем с массивными шинами и экранами 21
1.1. Постановка задачи для токоведущих систем электроэнергетики . 22
1.2. Простейшие схемные модели для симметричных токоведущих систем 24
1.2.1. Особенности схем замещения и их уравнений при действии различных источников питания на входе токопровода 24
1.2.2. Собственные и взаимные индуктивности естественных элементарных витков 29
1.3. Веерные схемные модели для несимметричных токоведущих сис тем 30
1.3.1. Схемная модель для режима действия источников тока на входе токопровода 31
1.3.2. Схемная модель токопровода, подключенного к источникам э. д. с 34
1.3.3. Индуктивности условных элементарных витков 38
1.3.4. Индуктивности условных элементарных витков при наличии идеальных экранов 44
1.3.5. Связь между индуктивностями условных элементарных витков 50
1.4. Расчет напряженности переменного магнитного поля по токам условных элементарных витков 52
1.5. Бикомплексная напряженность магнитного поля 54
1.6. Расчет электромагнитных сил, действующих на токоведущие шины и экраны 55
1.6.1. Правило преобразования механической силы магнитного поля . 55
1.6.2. Преобразование силы, действующей на нить с переменным током, при конформных преобразованиях областей 57
1.6.3. Два подхода к расчету электромагнитных сил, действующих на элементы токоведущих систем, расположенных вблизи идеаль ных экранов 59
1.7. Классификация задач расчета токораспределения в токоведущих системах с идеальными экранами в зависимости от сложности кон тура сечения экрана 61
L8. Выводы 62
2. Электромагнитные расчеты трехфазных токоведущих систем электроэнергетических и электротехнических устройств с использованием веерных схемных моделей 64
2.1. Оценка достоверности применения веерных схемных моделей при расчете трехфазных токоведущих систем 64
2.2. Расчет электрических параметров массивных трехфазных токопро-водов на основе веерных схем замещения 70
2.2.1. Основные понятия и соотношения. Алгоритм расчета 71
2.2.2. Примеры расчета параметров неэкранированных симметричных трехфазных токопроводов 75
2.3. Расчет электромагнитных сил с учетом поверхностного эффекта в трехфазном токопроводе, окруженном идеальным круговым ци-линдрическим экраном
2.4. Расчет электромагнитных параметров современных токопроводов и шинопроводов электрических станций 88
2.4.1. Общая характеристика промышленных закрытых токопроводов и шинопроводов 88
2.4.2. Оценка эффективности метода расчета электромагнитных параметров мощных токопроводов с помощью веерных схемных МО делей 90
2.5. Расчет мощности потерь в металлических оболочках силовых кабе лей 94
2.5.1. Общие замечания 94
2.5.2. Методика определения потерь в стальной трубе трехфазного ка беля 95
2.6. Расчет вихревых токов и электромагнитных сил в комбинирован ных системах левитации и тяги 99
2.6.1. Веерная схемная модель одностороннего асинхронного линейного двигателя 101
2.6.2. Расчет электромагнитных сил левитации, вызываемых вихревыми токами 104
2.6.3. Совместное вычисление сил тяги и левитации в одностороннем асинхронном линейном двигателе 111
3. Решетчатая цепно-полевая сх ема замещения для расчета вихревых токов в немагнитных проводящих пластинах и оболочках 117
3.1. Уравнения для линейной плотности вихревых токов в тонких проводящих оболочках 117
3.2. Решетчатая цепно-полевая модель тонкой проводящей немагнитной оболочки 120
3.3. Расчет вихревых токов оболочки по токам решетки применением закона Био-Савара-Лапласа 122
3.4. Расчет вихревых токов оболочки по токам решетки заменой контурных токов ее ячеек магнитными листками 130
3.5. Экранирующий эффект двух параллельных проводящих немагнитных пластин в переменном магнитном поле 134
3.5.1. Изолированные пластины в различных плоскостях 134
3.5.2. Изолированные пластины, расположенные в одной плоскости 137
3.5.3. Пластины, соединенные по краям двумя проводящими жгутами, расположены в одной плоскости 139
4. Диакоптические схемы замещения для расчета критических параметров волн в полых волноводах 142
4.1. Исходные положения диакоптики полей 142
4.2. Основы метода фундаментальной области 143
4.3. Типы волн в трубчатых волноводах и их параметры 145
4.4. Волноводы с электрическими волнами 148
4.4.1. Построение диакоптической схемы замещения 149
4.4.2. Расчет критических параметров волн типа Е волновода с сечением сложной формы 153
4.5. Волноводы с магнитными волнами 158
4.5.1. Построение диакоптической схемы замещения 158
4.5.2. Расчет критических параметров волн типа Н волновода с сечением сложной формы 163
5. Многовеерные схемы замещения для анализа динамики скин-эффекта в токоведущих системах импульсных электрофизических устройств 166
5.1. Общие замечания 166
5.2. Переходные процессы в короткозамкнутых токопроводах при подключении их к источнику э. д. с 167
5.2.1. Веерная схема замещения однофазного токопровода и ее уравнения 167
5.2.2. Достоверность и точность веерных схем 169
5.2.3. Двумерная задача расчета переходного процесса в токопроводе с шинами прямоугольного сечения 177
5.3. Переходные процессы в цепи токопровода с произвольной нагруз
кой 178
5.3.1. Приближенная схемная модель двухшинного экранированного
токопровода с массивными проводящими элементами 178
5.3.1.1. Многовеерная схема замещения системы 180
5.3.1.2. Формирование уравнений состояния схемы замещения токове-дущих систем 181
5.3.1.3. Индуктивности условных элементарных витков. Учет влияния идеальных экранов 185
5.3.2. Разряд емкостного накопителя на короткозамкнутые шины 187
5.3.2.1. Приближенная оценка временной характеристики динамики скин-эффекта 189
5.3.2.2. Иллюстрация точности схемных моделей на примере одномерной модельной задачи 191
5.3.2.3. Переходные процессы при слабо выраженном скин-эффекте. Случай апериодического скин-эффекта 201
5.3.2.4. Двумерные задачи динамического скин-эффекта 201
5.3.2.5. Годографы электродинамических сил, действующих на шины 204
5.4. Переходные процессы в токопроводах с массивными стальными
шинами 207
5.4.1. Преобразование Ампера 207
5.4.2. Дискретизация поверхностного тока в области Ампера 211
5.4.3. Представление поверхностных токов через объемные токи 212
5.4.4. Многовеерная схемная модель токопровода со стальными шинами 216
5.4.5. Уравнения состояния схемной модели токопровода 218
5.4.6. Пример и оценка точности схемной модели токопровода 219
5.5. Выводы 223
Заключение 224
Список литературы 227
Приложения
