ТРЕХФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Российский патент 2003 года по МПК H01F29/02 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в различных ее отраслях.

Широко известны различные виды трансформаторов, в том числе трехфазные, входящие в состав преобразователей трехфазного переменного напряжения в постоянное (см. , например, патент РФ 2006162, кл. Н 02 М 7/06, 1994). Трансформатор такого преобразователя выполняется трехстержневым, причем на двух стержнях расположены первичная и вторичная обмотки, а третий стержень - свободный. Этот трансформатор имеет мягкую вольтамперную характеристику и предназначен главным образом для целей сварки.

Известен трансформатор с пространственным магнитопроводом, используемый также в преобразователях переменного напряжения в постоянное (см. AC 1539930, кл. H 01 F 27/28, 1990).

Однако его конструкция и расположение обмоток подчинены целям выпрямления.

Широко известен классический трехфазный трансформатор, содержащий три стержня и два ярма, причем на каждом из стержней размещены первичная и вторичная обмотки (см. Г.Н.Петров. Электрические машины, ч. 1, "Энергия", Москва, 1974, с. 61). Для получения синусоидального намагничивающего тока в обоих ярмах делают прорезы и размещают обмотки, соединенные в треугольник, которые соединяют с первичной обмоткой (см. с. 90-91 вышеуказанной книги Г. Н.Петрова).

Такой трансформатор имеет сложную конструкцию и не обеспечивает сварочный режим, т.е. получение мягкой характеристики без специальных мер.

Технический эффект заключается в расширении функциональных возможностей, заключающихся в получении на нагрузке как жесткой вольтамперной характеристики, так и мягкой, например, для целей сварки.

Сущность изобретения заключается в том, что в трехфазном трансформаторе, содержащем магнитопровод с двумя ярмами и тремя стержнями, на каждом из которых размещены первичная и вторичная обмотки, магнитопровод снабжен дополнительной магнитной ветвью, включенной между крайними стержнями параллельно одному из ярем, на которой размещена дополнительная обмотка. Дополнительная обмотка или ее часть соединена с одной или несколькими вторичными обмотками или их частями.

На фиг. 1 показан магнитопровод трансформатора с обмотками; на фиг.2 - примеры соединения дополнительной обмотки с вторичной.

Трехфазный трансформатор (фиг.1) состоит из магнитопровода 1, на котором размещены первичная, вторичная и дополнительная обмотки. Трехфазная и первичная обмотка 2 состоит из фазных обмоток АX, ВY, СZ, расположенных на соответствующих стержнях, соединяется, например, в звезду и подключается к питающей сети. На этих же стержнях расположены и вторичные обмотки 3, состоящие из фазных обмоток ax, by, cz с отводами a₁, b₁, c₁. К крайним стержням магнитопровода параллельно одному из ярем, например, верхнему 4, включена дополнительная магнитная ветвь 5, на которой размещена дополнительная обмотка 6, которая также снабжена отводом a₂.

Работа устройства происходит следующим образом. При отключенной от нагрузки дополнительной обмотки 6 и соединенными в звезду или треугольник вторичными обмотками 3 и подключенной к ней нагрузке 7 (фиг.2а) обеспечивается обычная работа трехфазного трансформатора с малым потоком рассеяния первичной обмотки и с жесткой характеристикой. Магнитный поток замыкается через ярмо 4 и дополнительную магнитную ветвь 5, которые вместе со стержнями образуют магнитную цепь, выполненную вверху по схеме треугольника (сечение участков магнитной цепи 4 и 5 может быть взято меньше в раз относительно нижнего ярма). Если нагрузка подключена только к одной дополнительной вторичной обмотке 6, а вторичные обмотки 3 отключены (фиг.2б), то обеспечивается наиболее мягкая вольт-амперная характеристика, что необходимо, например, для режимов дуговой электросварки. Это объясняется увеличением потока рассеяния первичной обмотки по отношению к дополнительной обмотке 6. При комбинации соединения дополнительной вторичной обмотки 6 или ее части с одной или двумя фазными вторичными обмотками или их частями (т.е. подсоединением к отводам (фиг.2в)) достигается более жесткий ход вольт-амперной характеристики нагрузки (на фиг.2в показаны лишь отдельные варианты, когда соединены зажимы x¹ и x обмоток 6 и 3, а нагрузка подключена к свободным концом этих обмоток; возможны и другие комбинации соединения обмотки 6 с обмотками 3).

Таким образом, предлагаемое техническое решение расширяет функциональные возможности трехфазного трансформатора, позволяя использовать его как для питания силовой нагрузки, так и сварочной.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных ее отраслях. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, заключающихся в получении на нагрузке как жесткой вольт-амперной характеристики, так и мягкой, например, для целей сварки. Трансформатор состоит из магнитопровода, на котором размещены первичная, вторичная и дополнительная обмотки. Первичная обмотка состоит из фазных обмоток АХ, ВУ, СZ, расположенных на соответствующих стержнях, соединяется, например, в звезду и подключается к питающей сети. На этих же стержнях расположена и вторичная обмотка, состоящая из фазных обмоток ax, by, cz с отводами а₁, в₁, с₁. К крайним стержням магнитопровода параллельно одному из ярем, например верхнему, включена дополнительная магнитная ветвь, на которой размещена дополнительная обмотка, которая также снабжена отводом а₂. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Трехфазный трансформатор, содержащий магнитопровод с двумя ярмами и тремя стержнями, на каждом из которых размещены фазные обмотки трехфазной первичной обмотки и вторичные обмотки, отличающийся тем, что магнитопровод снабжен дополнительной магнитной ветвью, включенной между крайними стержнями параллельно одному из ярем, на котором размещена дополнительная вторичная обмотка. 2. Трехфазный трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительная вторичная обмотка или ее часть соединена с одной или несколькими вторичными обмотками или их частями.