Трехфазный дроссель насыщения Советский патент 1983 года по МПК H01F29/14 

f

fff ful. f

Изобретение относится к электротехнике, в име.нно к конструированию управляемых дросселей, и может быть использовано в энергетических системах как регулирующее звено в схемах статических компенсирующих устройств при испыTenmsiX электрических машин и аппаратов в качестве плавнорегулируемой в широких пределах индуктивной нагрузки.

Известен трехфазный дроссель на- сьяцения, содержаший два трехстержкевьк магнитопровода и трехфазные обмотки переменного тока, каждая из фаз Чкоторых размещеиа ка одноименных стержнях маг-нитопровода, причем полярность начал и кондов обмоток, размещенных на одном магнитопроводе, противоположна полярности начал и концов обмоток, размещенных на втором матаитопроводе, а средние стержни магнитопроводов имеют в 1, 5 2 раза больше сечение, чем крайние стержни, и охвачены обшей обмоткой управления 13

Недостатком такого устройства является низкий коэффициент использования активн ых материалов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является трехфазный дроссель ласьш1ения, содержащий два трехфазных магнитопровода и трехфазные обмотки переменного тока, каждая из фаз которых размещеиа на одноименных стержнях маГ нитопроводов. Фазы обмотки, размещенны на крайних стержнях первого магнитопровода, совместно с фазой обмотки, размеще1шой на среднем стержне второго мах. нитопровода, соединены в одну звезду, а фазы обмотки, раз ещенные на крайних стержнях второго магнитопровода, совместно с фазой обмотки, размещенной на среднем стержне первого магнитопровода, соединены во вторую звезду, причем обе звезды образуют два экв1шотендиальпых вывода, выполненные с возможлостью подключения регулируемого источшяка постояннного тока С2 3.

По сравнению с предыдущей конструкцией данное устройство обладает лучшими массо-габаритными показателями, однако для обеспечения симметрии токов фаз в данном устройстве должны применяться магнитопроводы, средние стержни которых имеют в 1,5-2 раза большее еече-г ние, чем крайние стержни, что приводит к повышенному расходу стали. Если же использовать стандартные магнитопроводь с оаинаковьп и сечениями стержней, то дроссель будет работать со значительной нес.имметрией токов фаз, дости- гаюшей 2О%, что снижает эффективность работы дросселя и во многих случаях недопустимо.

5 Цель изобретения - экономия активных материалов и устранение несимметрии 1ЧЖОВ фаз дросселя.

Поставленная цель достигается тем, что магнитопровод вьшолнен с одинако0 выми сечениями стержней и обмотка

среднего стержня каждого магнитопровода расщеплена на две полуобмотки с одинаковым числом витков, равьаыы числу витков обмоток крайних стержней, причем одни

5 части полуобмоток, размешенных на средних стеряошх разных магнитопровсдов, подсоединены к одной звезде, а другие насти полуобмоток подсоединены к второй звезде.

0 На фиг. 1 и 2 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 3 принципиальная схема.

Дроссел1 содержит два трехстержневых магнитопровода 1 и 2 с одинаковыми се-

5 чекиями стержней (фиг. 1). Шесть рабочих обк{оток 3-10 с одинаковьп числом вктков г;аз ;ещены на стержнях магнитопровода, причем на одних крайних стерж нях магнитопроводов размешены рабочие 3, 7 одной фазы, на других крайних стержнях - овмоткЕ 6, 1О другой фазы; на средних стержнях - по две полуобмоткк 4, 5 и 8, 9 (фиг. 3).

Каяодая из обмоток, размещенных ва средних стержнях магнитоп|ЁХ)Водов, состоит из двух полуой юток 4, 5 и 8, 9 с одинаковым числом витков, намотан- ных или двумя параллельными проводами, или в виде двух одинаковых катушек (фиг. 1). Обмотки 3 и 6 крайних стерЗ№ней одного магнитопровода совместно с одной из полуобмоток 4 это1х магнитопровсда и одной из полуобмоток 8 второго магнитопровода соединены в одну звезду (фиг. 3), а oб ioтки 7 и 1О крайних второго магнитопровода совместно со вахэрой полуо& откой 9 второго магнитопровода и второй полуобмоткой 5 первого магиитопровода соединены во вторую звезду. Нулевые точки звезд, образующие выводы 11 и 12, являются эквкпотенциалью 1ми относительно переме1шого напряжения сети.

При подключении к выводам 11 и 12 источника питания постоянного тока по

обмоткам, наряду с переметал : током, протекает постоянный ток управления, (фиг. 3, ст):.елки), причек по обмоткам 3, 6, 7 и 1C крайних стержней протекает

ток величиной 1/3, а по попуобкюткам 4, 5, 8 и 9 средних стеряшей - 1/6. Так как относительно постоянного тока полуобмотки каждого среднего стержня включены встречно и их суммарная н. с. равна нулю, то можно считать, что ток управления протекает только по крайних стержней. При этом магнитные потоки крайних стержней, создаваемые постоянным током управления, суммируются в средних стержнях магнитопро. водов. Результирующий магнитный поток в стержнях магнитопроводов определяется совместным действием переменной и постоянной н. с., созданных переменным током и постоянным током управления. Изменяя величину тока управления можно изменять степень насьоцения магнитной системы дросселя, а следовательно, и величину переменного тока, потребляемого дросселем из сети.

Так как обмотки одноименных фаз магнитопроводов относительно переменного тока включены согласно, а относительно тока управления встречно, то насыие-тние стержней одноименных фаз магнито- проводов происходит попеременно в раэличные полупериоды напрял.ения сети, что

способствует улучшению формы кривой результирующего тока, потребляемого дросселем из сети.

В прототипе схемой соединений обмоток предусмотрено подмагничивание током

всех трех стержней мапштопроводов, а для уменыиения степени насьпцення средних стержней приходится увеличивать их сечение в 1, 5-2 раза по сравнению с сечением крайних стержней. В предлагаемой схеме тот же эффект уменьшения

степе1ш насьпиения средних стержней достигается путем подмагничивания током |управле шя только крайних стержней, что позволяет использовать магнитопроводы

с одинаковыми сечениями стержней. Дроссель позволяет получить практически симметричную систему трехфазных рабочих токов (несимметрия не превьпиает 5%) во всем рабочем диапазоне токов управления.

ТРЕХФАЗНЫЙ ДРОССЕЛЬ НАСЫЩЕНИЯ, содержащий два трехстержневых М1агнитопровода и трехфазные обмотки переменного тока, каждая из фаз которых размещена на одноименных стержнях разных магаитопроводов, причем фазы обмоток, размещенных на крайних стержнях одного магнитопровода, coBNtecTHO с фазой обмотки, размещенной на среднем стержне второго магнитопровода, соединены ,в одну звезду, а фазы обмоток, размещенных на крайних стержнях второго магнитопровода, и фаза обмотки, размещенная на среднем стержне первого магнитопровода, соединены во вторую звезду, так что обе звезды обрааукп два эквипотенциальных вьтода, служащих для подключения регулируемого источника постоянного тока, отличающийся тем, Ч1ХЭ, с целью экономии активных материалов конструкции и устранения несимметрии токов фаз дросселя, магнитопровод выполнен с одинаковыми сечениями стержней и oб {oткa среднего стержня каждого магнитопровсда расщеплена на две полуобмотки с одинаковым числом витков , (/) равным числу витков обмоток стержней, причем одни части полуобмоток, разме- щенных на крайних стержнях разных магнитопроводов, подсоединены к одной звезде, а другие - к другой. J O5 -J 00 4

1,2

6JO

/ it.8

Фиг Z