МАГНИТНАЯ СИСТЕМА ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА Российский патент 2005 года по МПК H01F27/245 H01F3/02 

Изобретение относится к силовым масляным трансформаторам и предназначено для использования в магнитных системах трансформаторов с целью снижения потерь холостого хода.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является магнитная система трехфазного трансформатора (заявка №96118703/09, опубл. 27.03.98), имеющая три стержня и два ярма, разделенных окнами, стержни и ярма состоят из пакетов стальных пластин, уложенных слоями, внешние и внутренние контуры всех слоев прямоугольные, внешние контуры всех слоев пакета совпадают, пластины крайних стержней и ярм трапециевидные и состыкованы друг с другом косыми стыками, а пластины среднего стержня прямоугольные и соединены прямыми стыками с внутренними горизонтальными кромками противолежащих ярмовых пластин, одна из которых имеет большую, чем другие, ширину, в каждом следующем слое системы широкая или узкая пластины размещены в противоположных, по сравнению с предыдущим слоем, ярмах, все слои пакета сложены из одного и того же набора пластин четырех типоразмеров, отличающаяся тем, что пакеты системы состоят из одинаковых групп слоев по четыре слоя в группе, в каждом слое системы широкая ярмовая пластина в одном углу и узкая ярмовая пластина в диагонально-противоположном углу слоя состыкованы с пластинами крайних стержней по линиям, которые смещены от биссектрис углов окон, в третьем слое группы пластины размещены симметрично их расположения в первом слое относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины любого из крайних стержней первого слоя, а в четвертом слое группы пластины размещены симметрично их расположению во втором слое относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины любого из крайних стержней второго слоя.

К недостаткам данной магнитной системы можно отнести увеличение индукции магнитного поля в местах стыка пластин почти в два раза, так как в углах магнитной системы шихтовка по своей сути двухслойная. Вследствие этого непосредственно в зоне стыка возникают добавочные потери.

Целью предложенного изобретения является снижение потерь холостого хода в магнитной системе трансформатора.

Указанная цель достигается тем, что пакеты магнитной системы состоят из следующих одна за другой одинаковых групп слоев, по три слоя в группе. Магнитная система набрана так, что зоны стыка пластин группы слоев располагаются на прямых, различных для каждого слоя группы. В углах плоской шихтованной магнитной системы в зонах стыка листов происходит увеличение индукции магнитного поля, это приводит к насыщению стали и увеличению намагничивающей мощности, необходимой для преодоления полем зоны стыка. Все это приводит к росту потерь в углах магнитной системы. Применение трехслойной шихтовки позволяет снизить увеличение индукции магнитного поля в зоне стыка пластин, по сравнению с применением двухслойной шихтовки. Следовательно, добавочные потери в углах магнитной системы меньше, чем при двухслойной шихтовке магнитопровода.

Общими признаками, характеризующими изобретение и прототип, являются: магнитная система трехфазного трансформатора имеет три стержня и два ярма, состоящих из пакетов стальных пластин, уложенных слоями, внешние и внутренние контуры всех слоев прямоугольные, внешние контуры всех слоев пакета совпадают, пластины стержней магнитной системы прямоугольные и трапециевидные, пластины ярм трапециевидные.

Отличительными признаками, характеризующими изобретение, являются: трапециевидные пластины стержней выполнены со скосами под углом 45°, пластины ярм со скосами под углом 45° с одной стороны и без скоса с другой, все слои каждого пакета собраны из одинаковых наборов пластин пяти типоразмеров, пакеты системы состоят из одинаковых групп слоев по три слоя в группе, в первом слое группы вершины скосов верхних и нижних концов пластин стержней расположены по линиям внешних горизонтальных кромок пластин верхнего и нижнего ярма, при этом пластины крайнего левого и центрального стержней трапециевидные, а крайнего правого стержня прямоугольная, во втором слое группы все пластины расположены зеркально относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины крайнего правого стержня, в третьем слое группы пластина центрального стержня прямоугольная, вершины скосов пластин верхнего и нижнего ярм расположены по линиям внешних вертикальных кромок пластин крайних стержней.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1-3). Стержни и ярма состоят из пакетов стальных пластин, уложенных слоями, внешние и внутренние контуры всех слоев прямоугольные, внешние контуры всех слоев пакета совпадают. Все слои каждого пакета собраны из одинаковых наборов пластин. На фиг.1-3 номерами обозначены следующие позиции: 1 - пластины ярма; 2 - пластины стержней. Пластины стержней магнитной системы 2 прямоугольные и трапециевидные со скосами под углом 45°, пластины ярм 1 трапециевидные со скосами под углом 45° с одной стороны и без скоса с другой. Пакеты плоской шихтованной магнитной системы трехфазного трансформатора состоят из следующих одна за другой одинаковых групп слоев по три слоя в группе. На фиг.1 изображен первый слой группы, вершины скосов верхних и нижних концов пластин стержней 2 расположены по линиям внешних горизонтальных кромок пластин верхнего и нижнего ярма 1, при этом пластины крайнего левого и центрального стержней трапециевидные, а крайнего правого стержня прямоугольная. На фиг.2 изображен второй слой группы, все пластины расположены, как в зеркальном отображении первого слоя относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины крайнего правого стержня 2. На фиг.3 изображен третий слой группы, пластина центрального стержня прямоугольная, вершины скосов пластин верхнего и нижнего ярм 1 расположены по линиям внешних вертикальных кромок пластин крайних стержней 2.

Магнитная система в трансформаторе выполняет две функции: во-первых, она составляет магнитную цепь, по которой замыкается основной магнитный поток трансформатора, а во-вторых, она предназначена для установки и крепления обмоток. Магнитное поле в углах магнитной системы одной группы слоев, подходя к зоне стыка пластин, переходит в две соседние пластины, не имеющие зоны стыка пластин на данной прямой (фиг.4). Следовательно, в данной магнитной системе индукция магнитного поля в местах стыка пластин увеличивается примерно в полтора раза, а не в два раза, как у магнитных систем с двухслойной шихтовкой магнитопровода. Очевидно, что потери в зонах стыка пластин при данной шихтовке меньше, чем у прототипа.

Таким образом, в данном изобретении достигается снижение потерь холостого хода трансформатора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в силовых масляных трансформаторах. Пакеты системы состоят из одинаковых групп слоев по три слоя в группе. Внешние и внутренние контуры всех слоев прямоугольные. Внешние и внутренние контуры всех слоев совпадают. Пластины стержней прямоугольные и трапециевидные, пластины ярем - трапециевидные со скосами под углом 45°. Все слои каждого пакета собраны из одинаковых наборов пластин пяти типоразмеров. В первом слое пластины крайнего левого и среднего стержней трапециевидные, а крайнего правого стержня - прямоугольные. Во втором слое все пластины расположены зеркально относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины крайнего правого стержня. В третьем слое пластина центрального стержня прямоугольная. Слои группы набраны так, что зоны стыка пластин располагаются на прямых, различных для каждого слоя группы. Таким образом, удается получить более благоприятное распределение индукции магнитного поля в углах магнитной системы, по сравнению с ранее известными магнитными системами. Технический результат заключается в уменьшении потерь в углах магнитной системы. 4 ил.

Магнитная система трехфазного трансформатора, имеющая три стержня и два ярма, состоящих из пакетов стальных пластин, уложенных слоями, внешние и внутренние контуры всех слоев прямоугольные, внешние контуры всех слоев пакета совпадают, пластины стержней магнитной системы прямоугольные и трапециевидные, пластины ярм трапециевидные, отличающаяся тем, что трапециевидные пластины стержней выполнены со скосами под углом 45°, пластины ярм со скосами под углом 45° с одной стороны и без скоса с другой, все слои каждого пакета собраны из одинаковых наборов пластин пяти типоразмеров, пакеты системы состоят из одинаковых групп слоев по три слоя в группе, в первом слое группы вершины скосов верхних и нижних концов пластин стержней расположены по линиям внешних горизонтальных кромок пластин верхнего и нижнего ярма, при этом пластины крайнего левого и центрального стержней трапециевидные, а крайнего правого стержня прямоугольная, во втором слое группы все пластины расположены зеркально относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины крайнего правого стержня, в третьем слое группы пластина центрального стержня прямоугольная, вершины скосов пластин верхнего и нижнего ярм расположены по линиям внешних вертикальных кромок пластин крайних стержней.