Μελέτη αγωγών Litz

Ιντζέμπελης, Θεόδωρος; Intzempelis, Theodoros

dc.contributor.author	Ιντζέμπελης, Θεόδωρος	el
dc.contributor.author	Intzempelis, Theodoros	en
dc.date.accessioned	2022-11-16T08:34:46Z
dc.date.available	2022-11-16T08:34:46Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56140
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23838
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Φαινόμενο γειτνίασης	el
dc.subject	Επιδερμικό φαινόμενο	el
dc.subject	Αριθμός κλώνων	el
dc.subject	Δινορεύματα	el
dc.subject	Απώλειες	el
dc.subject	Proximity effect	en
dc.subject	Skin effect	en
dc.subject	Number of strands	en
dc.subject	Eddy currents	en
dc.subject	Losses	en
dc.title	Μελέτη αγωγών Litz	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρικά Ισχύος	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-06-17
heal.abstract	Οι αγωγοί Litz έχουν αναπτυχθεί για εφαρμογές που απαιτούν τυλίγματα από αγωγούς ισχύος που λειτουργούν σε υψηλές συχνότητες, όπως σε διατάξεις επαγωγικής θέρμανσης και ασύρματης μεταφοράς ισχύος. Συστρέφοντας μαζί πολλαπλούς κλώνους μονωμένων αγωγών μικρής διατομής, επιτυγχάνεται να μειωθούν οι απώλειες που οφείλονται στο επιδερμικό φαινόμενο, ωστόσο λόγω του υπερβολικού σχετικού πάχους της μόνωσης και του επιπλέον απαιτούμενου μήκους σύρματος εξαιτίας της δράσης συστροφής, οι αγωγοί Litz δεν είναι σκόπιμο να εφαρμοσθούν σε συχνότητες της τάξεως των MHz ή υψηλότερες. Η παρούσα εργασία μελετά το πλαίσιο εφαρμογής των αγωγών Litz και την αξιοποίησή τους σε διάφορες διατάξεις. Το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει εισαγωγικές πληροφορίες για τους αγωγούς Litz. Συγκεκριμένα, η πρώτη ενότητα του πρώτου κεφαλαίου αναφέρεται στη διαμόρφωση των αγωγών Litz, η δεύτερη ενότητα εξετάζει το πεδίο χρήσης των αγωγών Litz, ενώ η τρίτη ενότητα παρουσιάζει τις διάφορες κατηγορίες των αγωγών Litz. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται το επιδερμικό φαινόμενο που διέπει την κατανομή του ρεύματος σε αγωγούς εναλλασσόμενου ρεύματος (AC), καθώς σε περιπτώσεις διατομών αγωγών μεγαλύτερες από το αντίστοιχο πάχος επιδερμίδας για τη συγκεκριμένη συχνότητα λειτουργίας, η πυκνότητα ρεύματος είναι μεγαλύτερη κοντά στην επιφάνεια του αγωγού και μειώνεται εκθετικά με την απόσταση από την επιφάνεια στο εσωτερικό του αγωγού. Συγκεκριμένα, η πρώτη ενότητα περιγράφει τα χαρακτηριστικά του επιδερμικού φαινομένου, ενώ η δεύτερη ενότητα αναλύει τις απώλειες του αγωγού. Στη συνέχεια, το τρίτο κεφάλαιο μελετά την ελικοειδή διαμόρφωση αγωγών. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναπτύσσεται μεθοδολογία επιλογής – διαχείρισης κατάλληλων αγωγών Litz με βάση αναλυτικές λύσεις. Συγκεκριμένα η πρώτη ενότητα αναφέρεται στην επιλογή του αριθμού και της διαμέτρου των κλώνων, ενώ στη δεύτερη ενότητα αναλύεται η επιλογή της συνολικής κατασκευής των τυλιγμάτων. Στην τρίτη ενότητα υπολογίζονται οι απώλειες, ενώ στην τέταρτη ενότητα αναλύεται η επιλογή του αριθμού των κλώνων βάσει της διαμέτρου του αγωγού. Το τέταρτο κεφάλαιο καταλήγει με την κατασκευή των τυλιγμάτων και τη δυνατότητα επιλογής διαφόρων τύπων τυλιγμάτων . Τέλος στο πέμπτο κεφαλαίο παρουσιάζεται η υλοποίηση της εφαρμογής του υπολογισμού αγωγών Litz και υπολογίζεται ένα παράδειγμα εφαρμογής πηνίου υψηλής συχνότητας ενώ στο έκτο κεφάλαιο πραγματοποιείται σύγκριση των αποτελεσμάτων με μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων δύο διατάσεων.Στο έβδομο και τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζοντα τα τελικά συμπεράσματα της εργασίας.	el
heal.abstract	Litz wires are designed for applications that require high frequency power conductors, such as induction heating and wireless charging devices. By twisting multiple wires of small insulated conductors together, the loss due to the skin effect can be reduced; however, due to excessive insulation thickness and extra wire length resulting from the twisting action, Litz conductors applications are not feasible in MHz and greater frequency ranges. This work examines the structure of Litz wires and their utilization in different applications. The first chapter provides introductory information on Litz wires; thus, the first section of the chapter is devoted to the concept of Litz conductors, the second section refers to the use of Litz wires, while the third section describes the different categories of Litz wires. In the second chapter the skin effect is described, illustrating that alternating current (AC) in conductors of greater cross section than the skin effect depth is distributed involving current densities higher near the surface of the conductor and decreasing exponentially with the depth in the conductor. To that respect, the first section describes the skin effect characteristics, the second section analyses the losses in the conductor, while the third chapter details the helical conduit configuration. The fourth chapter presents the selection and management of the Litz wire in the form of a computational tool based on analytical solutions. To that respect, the first section examines the choice of the number and diameter of the strands, the second section analyzes the choice of constructional parameters, while in the third section the respective losses are calculated, and in the fourth section the overall winding configuration is analyzed. The fourth chapter is finalized by describing the construction of high frequency inductors. Finally, the first part of the fifth chapter presents the implementation of the Litz wire calculation application, but also calculates the winding transformer , while the second part consists of the creation of a Litz conductor transformer, the FR coefficient of resistance is calculated both through the finite element program FEMM and the analytical model and then the results are being compared.	en
heal.advisorName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνόπουλος Αντώνιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	102 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false