Трехфазный управляемый реактор Советский патент 1984 года по МПК H01F29/14 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве плавнорегулируемого индуктивного сопротивления, в частнос ти в качестве регулирующего элемента статического компенсатора реактивной мовщости. Известна конструкция трехфазного управляемого реактора, содержащего два отдельных шестистержнеш 1х магнитопровода, на трех стеряснях каждого из которых размещешр шесть рабочих обмоток, соединенных в зигзаг, три компенсационные обмотки, соединенные в треугольник, и обмотка управления охватываницая все три стержня ij. Недостатками этой конструкции явл ются большой расход активных материалов и изоляции, а также низкое быст родействие. Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция трехфазного управляемого реактора, содержащего пространственный симметричный шестистержнёвой магнитопровод с тремя кольцевыми ярмами, два из которых, размещены по краям стержней, а треть делит стержни магнитопровода на две части, обмотку подмагкичивания и трехфазную обмотку переменного тока каждая фаза которой состоит из четырех параллельных ветвей, соединенных в зигзаги и размещенных на обеих час |ТЯХ стержней магнитопровода, причем каждая параллельная ветвь фазы обмотки состоит из двух частей, соединенных последовательно-встречно, одн из которых, преимузцественно вторая, соединена в звезду 12, Недостатками данной конструкции являются повышенный расход активных (материалов и изоляции, обусловленньй 1евозможностью заземления нейтрали реактора без нарушения условий комюнсации высших гармоник, а также ювышенное содержание высших гармоник в токе реактора. Цель изобретения - уменьшение расхода активных материалов и изсшяции и уменьшение числа высших гармоник в токе реактора. Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном управляемом реакторе, содержащем хфостранственный симметричный шестистержневой магнитопровод с тремя кольцевыми ярмами, два из которых размещены АО краям стержней, а третье делит стержни магнитопровода на две части, обмотку подмагничивания и трехфазную обмотку переменного тока, каждая фаза которой состоит из четырех параллельных ветвей, соединенных в зигзаги и размещенных на обеих частях стержней магнитопровода, причем каждая параллельная ветвь фазы обмотки состоит из двух частей соединенных последовательно-встречно, одна из которых, преимущественно вторая, соединена в звезду, вторая часть обмотки выполнена с отводом для заземления и состоит из двух секций, соединенных последовательно, причем первая часть и секции второй части каждой фазы обмотки размещены на соседних стержнях магнитопрсвода, отношение числа витков одной из секций к числу витков в первой части обмотки составляет 0,71-0,75, а а отношение числа витков во второй секции к числу витков в первой части обмотки 0,25-0,29. ; На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, Трехфазньш управляемый реактор содержит пространственный симметричный шестистержневой магнитопровод с тремя кольцевыми ярмами 1, два из которых размещены по краям стержней 2, а третье делит стержни магнитопровода на две части, обмотку 3 подмагничивания и трехфазную обмотку переменного тока,, каждая фаза которой состоит из четырех параллельных ветвей, соединенных в зигзаги и размещенных на обеих частя х стержней 2 магнитопровода, причем каждая параллельная -ветвь фазы обмотки состоит из двух частей, соединенных последовательно-встречно, одна из которых, преимущественно втораяj соединена в звезду, выполнена с отводом 4 для заземления и состоит из двух секций 5 и 6, соединенных последовательно, причем первая часть 7 и секции 5 и 6 второй части каждой фазы обмотки размещены на соседних стержнях 2 магнитопровода, отношение числа витков одной из секций, например секции.5, к числу витков в первой части 7 обмотки составляет 0,710,75, а отношение числа витков во второй секции, например секции 6, к числу витков в первой части 7 обмотки 0,25-0,29. .

Предлагаемое устройство работает следунш им образом.

Подмагничивание постоянным током магнитопровода реактора уменьшает магнитную проницаемость стали и, следовательно, индуктивное сопротивление частей и секций 5, 6 и 7 обмотки. Изменяя величину тока подмагничивания, можно регулировать сопротивление трехфазной обмотки, при этом направление четных гармоник тока в обмотках одноименных фаз противоположно, поэтому четные гармо НИКИ в сеть не попадангг. V

Указанные отношений числа витков секций 5 и 6 к первой части 7 обмотки Даны для того, чтобы переменные магнит1п.1е потоки .в стержнях были бы сдвинуты по фазе на 15 от положения которое они имели бы при отсутствии секций других фаз. Секции и части трехфазной обмотки соединяютбя таким образом, чтобы угол сдвига на верхней половине стержней был Оы + 151 а на нижней половине стержней -15. Возможно также соединение наоборот.

Секции обмотки 3 подмагничивания соединены в каждой половине магнитопровода как и в прототипе) через один стержень последовательно, образуя на верхних и нижних половинах . стержней два встречно-параллельно включенных разомкнутых треугольни ка, причем намагничивающие силы секций обмотки подмагничивания в пределах одного, стержня направлены согласно. В результате постоянный магнитный поток подмагничивания замыкается по стержням 2, верхнег гу и нижнему ярмам 5. В среднем (третьем) ярме . постоянный магнитный поток отсутствует .

Компенсация потоков рассеяния третьей гармоники осуществляется путем замыкания токов этих гармоник в пределах обмотки подмагничивания по параллельно соединенньш треугольни1кам.

Компенсация пятой и седьмой гармоьшк в кривой потребляемого тока осуществляется за счет того, что в результате сдвига магнитного потока в верхней и нижней половине стержней соответственно на +15 и -15 направление пятой и седьмой гармоник в линейном токе одноименных фаз секций и частей 5, 6 и 7 в схеме оказывается противоположным и в сеть они не попадают, В то же время не попадает в сеть и третья гармоника тока, хотя и нейтрали трехфазной обмотки заземлены. Вызвано это тем, что.сумма намагничивающих сил третьей гармоники секций 5 и 6 равна намагничивающей силе третьей гармоники первой части 7 обмоткиi так как сумма чисел витков секций 5 и 6 равна числу витков первой части 7 обмотки. Поскольку первые части 7 обмотки и секции 5 и 6 соединены последовательно и встречно, то намагничивающая сила третьей гармоники секций направлена встречно намагничивакяцей силе третьей гармоники первой части обмотки и суммарная намагничивающая сила третьей гармоники соединенных последовательно секций и первых частей обмотки нулю и, следова тельно, ток третьей гармоники протекать не может. Таким образом, обмотка такого типа с приведенным выше отношением витков позволяет од.новременно произвести как компенсацию пятой и седьмой гармоник в кривой потребляемого тока, так и исключение токов .третьей гармоники

при заземлении нейтрали. Вместе с тем заземление нейтрали позволяет снизить расход активных материалов и изоляции за счет того, что предельное возможное значение напряжения на нейтрали в аппаратах с заземленной нейтралью всегда меньше фазного напряжения. Это обстоятельство позволяет рассчитывать изоляцию нейтрали на меньшее напряжение (приблизительно в 2 раза), что значительно облегчает ее конструирование и уменьшает расход активных материалов и изоляции в зависимости от класса напряжения аппарата приблизительно па 20-25% по сравнению с аппаратами с изолированной нейтралью, соответственно уменьшаются и общие габариты аппарата. Учитывая, что применение обмотки такого типа для сдвига магнитного потока на i 1 5 по сравнению с обычным зигзагом приводит к увеличению расхода активных материалов на 2-157, (коэффициент использования меди К при обычном зигзаге равен 0,89, при указанной обмотке ,78), общая экономия расхода актипиых материалов составляет порядка 10-15%.

ТРЕХФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТОР, содержащий пространственный симметричный шестистержневой магни топровод с тремя кольцевыми ярмами, два из которых размещены по краям стержней, а третье делит стержни магнитопровода на две части, обмотку подмагничивания и трехфазную об- мотку переменного тока, каждая фаза которой состоит из четырех параллельных ветвей, соединенных в зигзаги и размещенных на обеих частях стержней магнитопровода, причем каждая параллельная ветвь фазы обмотки состоит из двух частей, соединенных последовательно-встречно, одна з которых, преимущественно вторая, соединена в звезду, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения расхода активных материалов ,и изоляции и уменьшения числа высших гармоник в токе реактора, вторая часть обмотки выполнена с отводом для заземпения и состоит из двух секций, соединенных последовательi но, причем первая часть и секции второй части каждой фазы обмотки (Л размещены на сосед..их стержнях магнитопровода, отношение числа витков одной из секций к числу витков в первой части обмотки составляет 0,710,75, а отношение числа витков во второй секции к числу витков в первой части обмотки 0,25-0,29. 00 О) 4 s|