РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Российский патент 2009 года по МПК H01F29/02 

Изобретение относится к области электротехники, а более точно - к силовым трансформаторам, и предназначено для электроснабжения железных дорог и промышленных предприятий.

Известен регулируемый трансформатор, содержащий магнитопровод с первичными и вторичными обмотками, содержащие по несколько катушек (см. например, а.с. СССР №146860, мкл. H01F 29/14, 1961).

Недостатком данного трансформатора является сложность конструкции.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является регулируемый трансформатор, содержащий магнитопровод с первичными и вторичными, содержащие по несколько катушек, связанных с коммутирующими устройствами (см. а.с. СССР №987693, МПК H01F 29/04, H01F 29/14, 1983). Сложность конструкции и невозможность регулирования мощности равными частями - недостатки прототипа.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции регулируемого трансформатора.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в регулируемом трансформаторе, содержащем магнитопровод с первичными и вторичными обмотками, содержащими по несколько катушек, связанных с коммутирующим устройством, согласно изобретению катушки первичных и вторичных обмоток размещены на магнитопроводе, состоящем из сердечника, все стержни которого имеют одинаковые площади поперечных сечений, причем все катушки обмоток высшего и низшего напряжения имеют соответственно равные числа витков. Размещение нескольких катушек первичной обмоток и вторичной обмоток на магнитопроводе, состоящем из сердечника, все стержни которого имеют одинаковые площади поперечных сечений, соответственно одинаковые числа витков катушек обмоток высшего и низшего напряжений - эти признаки определяют новизну данного технического решения.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг.1 изображает общий вид регулируемого трансформатора (схематически);

фиг.2 - схему подключения катушек обмоток к источнику напряжения. Регулируемый трансформатор (фиг.1), содержит магнитопровод 1, состоящий из стержней 2, соединенных ярмами 3. На стержнях 2 размещены катушки 4 обмотки высшего напряжения и катушки 5 обмотки низшего напряжения, имеющие соответственно равные числа витков.

На фиг.2 показана схема подключения катушек 4 обмотки высшего напряжения к источнику напряжения коммутирующими устройствами 6, 7 и 8. Катушки 5 обмотки низшего напряжения подключаются коммутирующими устройствами 9, 10 и 11 к нагрузке 12. Остальные обозначения на фиг.2 те же, что и на фиг.1.

Рассмотрим принцип действия данного регулируемого трансформатора. При подключении катушек 4 обмотки высшего напряжения регулируемого трансформатора коммутирующими устройствами 6, 7 и 8 к источнику высшего напряжения, например к линии электропередач (ЛЭП), все катушки 4 соединяются параллельно (фиг.2). Катушки 5 обмотки низшего напряжения коммутирующими устройствами 9, 10 и 11 параллельно подключаются к общей нагрузке 12 (фиг.2). Так регулируемый трансформатор электромагнитным путем преобразует электроэнергию высшего напряжения в период, когда мощность нагрузки 12 близка к номинальной мощности трансформатора. В периоды, когда значение нагрузки трансформатора снижается, например, если регулируемый трансформатор установлен на тяговой подстанции электрифицированной железной дороги и поезда следуют по участку с малой интенсивностью и регулируемый трансформатор работает с нагрузкой, не превышающей 30% от номинальной, коммутирующие устройства 6 и 7 отключают от ЛЭП две катушки 4 обмотки высшего напряжения и мощность трансформатора снижается в три раза. При таком снижении мощности регулируемого трансформатора снижается значение магнитной индукции в магнитопроводе и соответственно потери холостого хода трансформатора (потери в стали). Расчеты показывают, что потери холостого хода при снижении мощности регулируемого трансформатора в три раза снижаются более чем в пять раз. Это приводит к тому, что уменьшение потерь холостого хода, не зависящие от нагрузки, будут снижаться и снизятся затраты на эксплуатацию регулируемого трансформатора.

Для уменьшения электрических потерь в регулируемом трансформаторе одновременно коммутирующими устройствами 9 и 10 (фиг.2) отключают от нагрузки две катушки 5 обмотки низшего напряжения.

По сравнению с прототипом упрощена конструкция регулируемого трансформатора и достигнута возможность изменения его мощности равными частями с сохранением значений высшего и низшего напряжений, достигнута, кроме того, возможность экономии электроэнергии в период малых нагрузок трансформатора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовым трансформаторам, и может быть использовано на промышленных и тяговых (железнодорожных) электроподстанциях. Технический результат состоит в упрощении конструкции и возможности регулирования мощности равными частями. Регулируемый трансформатор содержит магнитопровод (1) с первичными и вторичными обмотками, содержащими по несколько катушек (4 и 5), связанных с коммутирующими устройствами (6, 7, 8, 9, 10 и 11). Катушки (4) первичных и (5) вторичных обмоток размещены на магнитопроводе (1), состоящем из сердечника, все стержни (2) которого имеют одинаковые площади поперечных сечений. Все катушки первичных и вторичных обмоток имеют соответственно одинаковые числа витков. 2 ил.

Регулируемый трансформатор, содержащий магнитопровод с первичными и вторичными обмотками, содержащими по несколько катушек, связанных с коммутирующими устройствами, отличающийся тем, что катушки первичных и вторичных обмоток размещены на магнитопроводе, состоящем из сердечника, все стержни которого имеют одинаковые площади поперечных сечений, при этом катушки обмоток высшего и низшего напряжений имеют соответственно одинаковые числа витков.