Обмотка индукционного устройства Советский патент 1983 года по МПК H01F27/28 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к обмоткам силовых индукционных устройств высокого напряжения.

В индукционных устройствах (трансформаторах, реакторах) применяются различные конструкции обмоток. Наиболее технологичной и надежной в нормальном рабочем режиме является непрерывная обмотка.

Известна непрерывная обмотка, в которой напряжение между соседними катушками соответствует напряжению одной катушки в мёжкатушечном канале-С.

Однако в этой обмотке из-за большого тока и необходимости интенсивного охлаждения каждая па раллель образует свои одинаковые катушки. Weжду катушками одного номера имеется охлаждающий канал. Переходы обеи параллелей размещены в межкатушечно канале. Это снижает электрическую прочность канала, требует дополни.тельного места в нем и увеличения высоты обмотки.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является обмотка содержащая две параллели, катушки которых чередуются через одну. Каждая параллель образует свои катушки из последовательно соединенных витков. Катушки размещены в составе обмотки так, что соседней, сверху и. снизу для каждой катушки вдоль ;. всей обмотки является катушка другой параллели, т.е. катушки параллелей чередуются через одну вдоль всей обмотки.

Обмотка характеризуется просто- той технологии намотки -катушек и выполнения переходов 2. ;

Недостатком обмотки является бсшьшое напряжение между неодноименными катушками, равное н пряженида двух катушек, тогда как напряжение между одноименными катушками равно нулю, т.е. используется лишь охлаждакнцая функция канала между этими катушкалет и не используется его электрическая прочность. Эти обстоятельства требуют увеличения изоляционных промежутков между неодноимеными катушками, что в итоге приводи к увеличению высоты обмотки и увеличению расхода материалов при изготовлении трансформатора.

Цель изобретения - уменьшение габаритных размеров и материалоемкости за счет уменьшения изоляционйих промежутков путем снижения напряжения в них.

Поставленная цель достигается тем, что в обмотке индукционного устройства из двух параллельных проводов, в которой витки одной параляели проводов образуют последовательно соединенные нечетные слои

или катушки, а витки другой параллели - последовательно соединенные четные слои или катушки, причем числа витков нечетных и четных слоев или катушек равны между собой, согласно изобретению начальный виток каждого нечетного слоя или катушки расположен против конечного витка каждого последующего четного слоя или катушки.

Это позволяет снизить напряжения в изоляционных промежутках между Катушками или слоями и за этого уменьшить их величину, что дает возможность уменьшить общую высоту

обмотки и сократить расход материалов при изготовлении индукционного аппарата.

На фиг. 1 схематично представлено сечение обмотки катушечного

строения; на фиг. 2 - предлагаемая

обмотка слоевого строения.

Обмотка индукционного аппарата, например,.трансформатора или реактора, содержит две пераллели П и П проводов, обра ЗУ кяцих последовательно соединенные витки (1-15).

Витки одной параллели проводов ГГ образуют последовательно соединенные нечетные слои или катушки НК, а витки другой параллели U -tiocneдовательно соединенные четные слои или катушки ЧК. Начальный виток каждого нечетного слоя или катушки НК расположен против конечного витка каждого четного слоя или катушки ЧК.

Каждая параллель: имеет одинаковое .число витков, т.е. содержит витки одних и тех же порядковых номеров,

но порядок расположения их противо|ПОЛожный (показано стрелками), для ;чего начальный виток одной параллел

в катушечной обмотке (фиг. 1) расположен на наружной стороне (поверхности) обмотки, а начальный виток второй паргшлели - на внутренней .стороне. В слоевой обмотке начальные

витки параллелей расположены на противоположных торцах обмотки, т.е. один в начале, а другой в конце.

Ойнбйменные нечетные катушки НК параллели П. и четные катушки ЧК параллели П содержат витки одних и тех же порядковых номеров . Нечетные катушки или слои НК последовательно соединены между собой переходами НС, а четные слои или катушки ЧК последйвательно соединены между собой переходами ЧС. Нечетные катушки или слои НК параллели П вдоль всей обмотки чередуются с четными катушками или слоями ЧК параллели ,. т.е. расположены так, что соседней для каждой катушки или слоя является катушка или слой другой параллели. В пространственном расположении последовательность .витков в катушке образует кольцо (диск), а в слое цилиндр. Ось о симметрии сечения обмотки проходит через средние витк катушек или слоев. . 7ак в приведенном примере каждый четный и нечетный слои или катушка Ьодеркат по 5 витков. Начальные вит ки 1, б и 11 нечетных слоев или катушек НК расположены напротив соответственно конечных витков четных олоев 5, 10 и 15. : В работающем индукционном аппарате в предлагаемой обмотке благодаря противоположному направлению последовательностн одноименных витков в парах смежных катушек или слоев напряжение между катушками пропорционально разности номера противополож ных витков этих катушек, и по всей оно равио напряжению Одной катушки, так как напряжение двух катущек распределяется поровну на оба вида каналов (изоляционные и охлаждаклщё в известных обмотках). Напряжение меядху соединительным переходом С и катушкой также будет равно |Н:аиряжению одной катушки. Использование предлагаемой обмотки позволит уменьшить расход материалов на изготовление индукционного аппарата за счет уменьшения межкатушечных либо межслоевых изоляционных промежутков путем снижения напряжения в них. В ряде случаев размеры каналов как между одноименными, так и неодноименными межкатушечными межслоевыми) каналами могут быть выполнены из условий охлаждения, т.е. минимальными. Благодаря этому может быть уменьшена высота обмотки, что позволит уменьшить на эту же величину высоту стержней и боковых ярм магнитопровода и уменьшить расход материала на его изготовление. JCaHama в обмотке низшего напряжения, уменьшаются соответственно. Снижение в два раза межкатушечного напряжения снижае составляющую напряженность вдоль поверхности обмотки, что дает возможность уменьшить изоляционное расстояние между обмотками, т.е. укюньшить диаметр их. Представляется возможность уменьшения диаметра стержня магнитопровода.

ОБМОТКА ИНДУКЦИОННОГО УСТРОЙСТВА КЗ двух параллелей проводов, в которой йитки одной параллели проводов образуют последовательно соединенные нечетные слои или катушки, а витки другой параллели - последовательно соединенные четные cjtOH или катушки, причем числа витков нечетных и четных слоев или катушек равны между собой, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров и материалоемкости за счет уменьшения изоляционных промежутков между слоями или катушками путем снижения напряжения между ними, начальный виток кгикдого нечетного слоя или катушки расположен против конеч- g ного витка каждого последующего чет- ного Слоя или катушки.

, . .

ГюГ

и.2