МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Российский патент 1998 года по МПК H01F30/14 H02M5/14 

Описание патента на изобретение RU2115186C1

Изобретение относится к трансформаторостроению и может быть использовано в многофазных полупроводниковых преобразователях, например в выпрямителях и других многофазных устройствах.

Одним из способов создания многофазных трансформаторов является способ, основанный на делении секций вторичной обмотки трехфазного трансформатора на определенное число частей, из которых формируются фазы многофазной системы [1] . Однако конструкция многофазного трансформатора при этом оказывается очень сложной и практически труднореализуемой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является многофазный трансформатор, содержащий средний витой магнитопровод, два боковых витых магнитопровода, примыкающих к торцам среднего магнитопровода через немагнитные прокладки [2].

Однако в многофазном трансформаторе такой конструкции необходимо выполнять пазы для укладки обмоток как на торцах среднего магнитопровода, так и на торцах боковых магнитопроводов, что приводит к увеличению высоты боковых магнитопроводов, усложнению технологии изготовления, большему расходу электротехнической стали, росту массогабаритных показателей трансформатора. Выполнение фрезерованием пазов в боковых магнитопроводов /помимо среднего/ в указанном прототипе приводит к замыканию между собой листов электротехнической стали и, следовательно, к увеличению вихревых токов в этих магнитопроводах, а также к возрастанию мощности пульсационных и поверхностных потерь в стали, вызванных зубчатостью как среднего, так и двух боковых магнитопроводов.

Кроме того, в данном трансформаторе необходимо обеспечить строгое совмещение пазов среднего и боковых магнитопроводов, так как смещение их друг относительно друга приводит к значительным искажениям формы синусоид вторичных напряжений, к потере мощности, к снижению КПД трансформатора в целом.

Расположение первичной и вторичной обмоток на разных магнитопроводах уменьшает потокосцепление обмоток, поскольку уменьшается коэффициент электромагнитной связи.

Предлагаемое изобретение позволяет решить задачу упрощения конструкции и технологии изготовления трансформатора, уменьшения расхода электротехнической стали на его изготовление, обеспечения симметрии магнитной цепи, а также улучшения качества выходного напряжения, снижения массогабаритных показателей трансформатора и увеличение его КПД.

С этой целью магнитопроводы выполнены тороидальными, боковые магнитопроводы выполнены без пазов, а в одни и те же пазы среднего магнитопровода уложены трехфазная, как правило, первичная и многофазная вторичная обмотки, каждая из которых охватывает средний магнитопровод.

На фиг. 1 показан общий вид многофазного трансформатора, на фиг. 2 - схема соединения одной фазы первичной и вторичной обмоток.

Трансформатор содержит средний витой тороидальной магнитопровод 1, в пазах 2 которого размещены секции трехфазной первичной обмотки 3 (А-х) и многофазной вторичной обмотки 4 (а-х). С двух противоположных торцов к среднему магнитопроводу через немагнитные прокладки 5 примыкают два боковых витых тороидальных магнитопровода 6.

Многофазный трансформатор работает следующим образом.

При подключении трехфазной первичной обмотки к питающей сети в среднем магнитопроводе трансформатора создается вращающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с многофазной вторичной обмоткой, наводит в ней систему многофазных ЭДС, сдвинутых друг относительно друга на угол 2π/m, , где m - число фаз вторичной обмотки трансформатора. В результате происходит преобразование трехфазной системы напряжений в m-фазную вторичную систему. Причем благодаря абсолютной симметрии магнитной цепи многофазного трансформатора и идентичности параметров его обмоток, системы ЭДС многофазной вторичной обмотки трансформатора отличаются лучшим качеством по сравнению с прототипом и, следовательно, качество выпрямленного напряжения на выходе многофазного преобразователя с таким трансформаторным устройством будет выше.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет в сравнении с прототипом упростить конструкцию и технологию изготовления многофазного трансформатора, уменьшить расход электротехнической стали при его изготовлении, обеспечить симметрию магнитной цепи. Как показал эксперимент и подтвердили расчеты, предлагаемый трансформатор обладает лучшими по сравнению с прототипом массогабаритными показателями на 10-15% и КПД на 5-10%.

Похожие патенты RU2115186C1

название год авторы номер документа
МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 2000
  • Гайтов Б.Х.
  • Кашин Я.М.
  • Гайтова Т.Б.
RU2181512C1
МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 1997
  • Сингаевский Н.А.
  • Гайтов Б.Х.
  • Суртаев Н.А.
  • Суртаев Ю.А.
  • Жуков Ф.И.
  • Церковный О.А.
RU2125312C1
МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 2003
  • Гайтов Б.Х.
  • Кашин Я.М.
  • Гайтова Т.Б.
RU2249871C2
МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 2000
  • Сингаевский Н.А.
  • Суртаев Н.А.
  • Суртаев Ю.А.
  • Церковный А.Е.
  • Терехов В.В.
  • Герасимов С.Ю.
RU2187163C2
МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР-ФАЗОРЕГУЛЯТОР 1998
  • Гайтов Б.Х.
  • Кашин Я.М.
  • Сингаевский Н.А.
  • Жуков Ф.И.
  • Исик С.Н.
RU2139586C1
АКСИАЛЬНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР 1998
  • Гайтов Б.Х.
  • Кашин Я.М.
  • Сингаевский Н.А.
  • Савченко А.Ю.
  • Шарифуллин С.Р.
RU2168785C2
МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 2001
  • Сингаевский Н.А.
  • Церковный А.Е.
  • Герасимов С.Ю.
  • Супрун А.С.
RU2218626C2
МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 1994
  • Сингаевский Н.А.
  • Гайтов Б.Х.
  • Жуков Ф.И.
  • Суртаев Н.А.
  • Суртаев Ю.А.
RU2082245C1
МНОГОФАЗНЫЙ АГРЕГАТИРОВАННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 1997
  • Атрощенко В.А.
  • Гайтов Б.Х.
  • Сингаевский Н.А.
  • Жуков Ф.И.
  • Суртаев Ю.А.
  • Сапьян А.А.
  • Терехов В.В.
  • Беседин А.С.
  • Суртаев Н.А.
RU2125749C1
МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР С КРУГОВЫМИ ОБМОТКАМИ НА РАЗНЫХ ВИТЫХ МАГНИТОПРОВОДАХ 2005
  • Черевко Александр Иванович
  • Шепель Георгий Александрович
RU2306628C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 115 186 C1

Реферат патента 1998 года МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к трансформаторостроению и может быть использовано в многофазных полупроводниковых преобразователях. Сущность изобретения: в трансформаторе трехфазная первичная и многофазная вторичная обмотки трансформатора размещены в одних и тех же пазах среднего тороидального витого магнитопровода с охватом этого магнитопровода, к торцам которого через немагнитные прокладки примыкают два витых боковых магнитопровода без пазов. Это позволяет улучшить электротехнические и массогабаритные показатели трансформатора. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 115 186 C1

Многофазный трансформатор, содержащий средний витой магнитопровод с трехфазной первичной и многофазной вторичной охватывающими его обмотками и два боковых витых магнитопровода, примыкающих к торцам среднего магнитопровода через немагнитные прокладки, отличающийся тем, что магнитопроводы выполнены тороидальными, на торцах среднего магнитопровода выполнены пазы, в которые уложены обмотки, при этом боковые магнитопроводы выполнены без пазов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2115186C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Климов И.С
Пути создания многофазных трансформаторов и генераторов-тр ансформаторов
Электричество, N 8, 1958, с.50 - 54
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
SU, авторское свиде тельство, 1292135, H 02 M 5/14, 1985.

RU 2 115 186 C1

Авторы

Атрощенко В.А.

Сингаевский Н.А.

Гайтов Б.Х.

Сапьян А.А.

Пешков В.А.

Жуков Ф.И.

Даты

1998-07-10Публикация

1996-08-26Подача