МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Российский патент 2007 года по МПК H01F30/14 H02M5/14 

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

Известен многофазный трансформатор, содержащий средний витой магнитопровод с пазами на торцовых поверхностях, в которые уложены трехфазная первичная и многофазная вторичная обмотки, а также два боковых витых магнитопровода без пазов, примыкающих к торцам среднего витого магнитопровода.

Этот многофазный трансформатор наиболее близок к заявляемому изобретению и принимается за прототип.

К недостаткам прототипа относятся:

- наличие значительных магнитных потоков рассеяния, в связи с намоткой обмоток по цилиндрической поверхности среднего витого магнитопровода, не имеющей пазов на боковой поверхности, так как пазы у среднего магнитопровода проточены только на его торцовых поверхностях;

- применение диаметрального шага намотки обмоток, которое приводит к появлению у трансформатора лобовых частей, что исключает плотное прилегание боковых витых магнитопроводов к среднему витому магнитопроводу через тонкую немагнитную прокладку.

Задачей, решенной заявляемым техническим решением, является разработка многофазного трансформатора, превосходящего прототип в отношении электромагнитной совместимости и более высокого КПД.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что ярмо среднего магнитопровода выполнено шихтованным, сформированным из пакетов разного профиля с пазами на торцовых, внутренних и боковых поверхностях, в которые уложены силовые трехфазная и многофазная обмотки, при этом два крайних пакета среднего шихтованного магнитопровода имеют пазы на полную высоту катушечной группы, а центральная часть среднего шихтованного магнитопровода имеет пазы у наружной и внутренней поверхности шихтованного магнитопровода, в которые уложены витки трехфазной и многофазной обмотки, а дополнительные витые магнитопроводы выполнены без пазов и примыкают через немагнитные прокладки к среднему шихтованному магнитопроводу.

Предлагаемое техническое решение является новым: отличие от прототипа - ярмо среднего магнитопровода выполнено шихтованным, сформированным из пакетов разного профиля, на торцовых, внутренних и боковых поверхностях которых имеются пазы, в которые уложены силовые трехфазная и многофазная обмотки, при этом два крайних пакета среднего шихтованного магнитопровода имеют пазы на полную высоту катушечной группы, а центральная часть среднего шихтованного магнитопровода имеет пазы у наружной и внутренней поверхности шихтованного магнитопровода для укладки в них витков трехфазной и многофазной обмоток.

Предлагаемое изобретение имеет изобретательский уровень, так как совокупность существенных признаков изобретения приводит к новому техническому результату - исключению больших магнитных потоков рассеяния, увеличению установленной мощности трансформатора, лучшей электромагнитной совместимости и более высокому качеству выпрямленного напряжения на выходе многофазного выпрямителя.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид среднего шихтованного магнитопровода, на фиг.2 показан профиль листов крайних пакетов среднего шихтованного магнитопровода, на фиг.3 показан профиль листов центрального пакета среднего шихтованного магнитопровода, на фиг.4 показан общий вид многофазного трансформатора.

Многофазный трансформатор содержит средний шихтованный магнитопровод, состоящий из листов различного профиля 1 и 2, в пазах 3, 4, 5 которого размещены секции трехфазной и многофазной обмоток с выводами на внешнюю поверхность магнитопровода. С двух противоположных торцов к среднему магнитопроводу через немагнитные прокладки примыкают два боковых витых тороидальных магнитопровода 6 без пазов.

Многофазный трансформатор работает следующим образом.

При подключении трехфазной обмотки к питающей сети она создает в среднем шихтованном магнитопроводе вращающееся магнитное поле, которое в соответствии с законом электромагнитной индукции e(t)=-dΨ/dt возбуждает в многофазной обмотке ЭДС взаимоиндукции, сдвинутые на угол 2π/m, где m - число фаз вторичной обмотки трансформатора. В результате происходит преобразование трехфазной системы напряжений в m-фазную вторичную систему напряжений.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет увеличить установленную мощность преобразовательных трансформаторов, добиться лучшей электромагнитной совместимости трансформаторов и преобразователей с другим электрооборудованием и получить более высокое качество выпрямленного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многофазных полупроводниковых преобразователях, например в выпрямителях, инверторах и преобразователях частоты. Технический результат состоит в повышении КПД и улучшении электромагнитной совместимости с другим электрооборудованием. Средний магнитопровод многофазного трансформатора выполнен шихтованным из пакетов разного профиля с пазами на торцовых, внутренних и боковых поверхностях, в которые уложены трехфазная и многофазная обмотки. Два крайних пакета среднего шихтованного магнитопровода имеют пазы на полную высоту катушечной группы. Центральная часть среднего шихтованного магнитопровода имеет пазы у наружной и внутренней поверхностей шихтованного магнитопровода для укладки в них витков обмоток. Дополнительные магнитопроводы выполнены витыми без пазов. 4 ил.

Многофазный трансформатор, содержащий трехфазную первичную и многофазную вторичную обмотки, охватывающие ярмо среднего магнитопровода и два боковых магнитопровода, примыкающих к торцам среднего магнитопровода через немагнитные прокладки, отличающийся тем, что средний магнитопровод выполнен шихтованным из пакетов разного профиля с пазами на торцовых, внутренних и боковых поверхностях, в которые уложены трехфазная и многофазная обмотки, при этом два крайних пакета среднего шихтованного магнитопровода имеют пазы на полную высоту катушечной группы, центральная часть среднего шихтованного магнитопровода имеет пазы у наружной и внутренней поверхностей шихтованного магнитопровода для укладки в них витков обмоток, а дополнительные магнитопроводы выполнены витыми без пазов.