ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕАКТОР С ПОДМАГНИЧИВАНИЕМ Российский патент 2017 года по МПК H01F29/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к электротехнике и энергетике, в частности к ферромагнитным устройствам, управляемым подмагничиванием.

Уровень техники

Известны электрические реакторы с подмагничиванием, содержащие магнитную систему с ярмами и стержнями, основную обмотку в виде катушек, обмотку управления, размещенную ортогонально катушкам основной обмотки, шихтованный магнитопровод стержня выполнен в виде бронестержневого сердечника с боковыми ярмами, сердечник расположен ортогонально относительно оси катушки основной обмотки, а ярма сердечника - параллельно оси основной обмотки, ярма отделены от стержней немагнитными зазорами [1-6]. Этим устройствам присущ недостаток - значительные размеры основной обмотки, магнитной системы, обмотки управления, обусловленные размерами обмотки управления в поперечном сечении основной обмотки и связанные с этим значительный расход активных материалов, увеличенные габаритные размеры а также значительные потери электроэнергии от полей рассеяния основного магнитного потока.

Сущность изобретения

Наиболее близким по существу к предлагаемому изобретению является электрический реактор, описанный в [1]. Целью изобретения является уменьшение размеров основной обмотки, магнитной системы, расхода активных материалов, габаритных размеров и снижение потерь электроэнергии от полей рассеяния основного магнитного потока.

Указанная цель достигается тем, что центральный стержень бронестержневого сердечника выполнен в виде ленточного магнитопровода, выполняющего роль обмотки и сердечника.

Перечень фигур, чертежей и иных материалов

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого реактора. На фиг. 2 приведен поперечный разрез фрагмента активной части реактора.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Предлагаемый реактор содержит катушки рабочей (основной) обмотки 1, магнитную систему с ярмами 2 и стержнями 3, обмотку управления. Каждый стержень магнитной системы представляет собой броневой сердечник с соответствующими боковыми ярмами и стержнем. Центральный стержень броневого сердечника 4 расположен ортогонально оси катушки основной обмотки и представляет собой ленточный магнитопровод, свернутый в спираль, выполняющий одновременно роль обмотки управления: при подключении спирали к источнику тока он создает магнитное поле, ортогональное магнитному полю основных катушек. Боковые ярма этого сердечника направлены параллельно оси основной обмотки. Броневой сердечник имеет немагнитный зазор по оси стержня, делящий его на две симметричные части. Ярма 2 магнитной системы реактора примыкают к боковым ярмам броневого сердечника, образуя замкнутую магнитную систему реактора.

Реактор работает следующим образом.

Катушки основной обмотки 1 подключаются к источнику переменного напряжения - в рассечку нейтрали силового трансформатора. Переменный ток, циркулирующий в основной обмотке, создает переменный магнитный поток, циркулирующий по стержням, выполненным в виде замкнутых сердечников 3. Центральный стержень броневого сердечника (ленточного магнитопровода) подключается к регулируемому источнику постоянного тока. При протекании тока по виткам спирали этого магнитопровода создается постоянный магнитный поток в замкнутых сердечниках 3. При увеличении тока в обмотке управления соответственно увеличивается напряженность постоянного магнитного поля в сердечниках 3, а магнитная проницаемость их уменьшается. Поскольку через боковые участки (ярма) этих сердечников, свободных от обмоток управления, циркулирует переменный магнитный поток основной обмотки, то при уменьшении магнитной проницаемости последних увеличивается магнитное сопротивление на пути переменного потока и соответственно возрастает ток в основной обмотке. Таким образом, изменяя ток в обмотке управления, можно менять величину тока в основной обмотке.

Устройство бронестержневого сердечника в виде ленточного магнитопровода, свернутого в спираль, выполняющего одновременно роль обмотки и сердечника, позволяет уменьшить размеры поперечного сечения стержня реактора, способствует уменьшению размеров основной обмотки, габаритных размеров реактора в целом. Следовательно, в этом реакторе уменьшен расход активных материалов по сравнению с известными реакторами.

Уменьшение размеров основной обмотки в свою очередь приводит к уменьшению полей рассеивания основного магнитного потока и снижению потерь электроэнергии от полей рассеяния этого магнитного потока.

Литература

1. Дорожко Л.И., Федосов Л.Л. и др. Устройство автоматической компенсации емкостных токов в промышленных сетях 35 кВ. Статья в ж-ле «Промышленная энергетика», 1983 г.

2. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №547852. Б.И. №7, 1977 г.

3. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №898523. Б.И. №2 1982 г.

4. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1020871. Б.И. №20, 1983 г.

5. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1721646. Б.И. №11, 1992 г.

6. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №2037224, 1995 г.

Изобретение относится к электротехнике, к ферромагнитным устройствам, управляемым подмагничиванием. Технический результат состоит в уменьшении размеров основной обмотки, магнитной системы, расхода активных материалов, габаритных размеров и снижения потерь от полей рассеяния основного магнитного потока. Реактор содержит основную обмотку, магнитную систему с ярмами и стержнями, обмотку управления, каждый стержень магнитной системы выполнен в виде броневого сердечника с соответствующими ярмами и стержнем, на котором размещена обмотка управления. Стержень сердечника расположен ортогонально оси основной обмотки, а ярма сердечника - параллельно оси основной обмотки. Центральный стержень бронестержневого сердечника выполнен в виде свернутого в спираль ленточного магнитопровода, выполняющего роль обмотки и сердечника. 2 ил.

Электрический реактор с подмагничиванием, содержащий магнитную систему с ярмами и стержнями, основную обмотку в виде катушек, обмотку управления, размещенную ортогонально катушкам основной обмотки, шихтованный магнитопровод стержня выполнен в виде бронестержневого сердечника с боковыми ярмами, сердечник расположен ортогонально относительно оси катушки основной обмотки, а ярма сердечника - параллельно оси основной обмотки, ярма отделены от стержней немагнитными зазорами, отличающийся тем, центральный стержень бронестержневого сердечника выполнен в виде ленточного магнитопровода, свернутого в спираль и выполняющего одновременно роль обмотки управления и сердечника.