Трансформатор Советский патент 1985 года по МПК H01F27/10 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к рудничным взрьгвозащищенным трехфазным силовьм транс форматорам, предназначенным для эксплуатации во взрывоопасных средах Известен рудничный сухой -взрывозащищенный трансформатор с естествен ным воздушным охлаждением, активная. часть которого размещена в оболочке, имеющей фланцевую взрывозащиту, Актинная часть трансформатора состоит из шихтованного стержневого магнитопровода, на стержнях которого размещаются обмотки высокого и низкого напряжений и крепежных деталей, служащих для прессовки ярм магнитопровода и обмоток. Охлаждение активной части осуществляется естественной конвекцией воздуха и излучением. От активной; части тепло передается оболочке, а от оболочки - в окружащее пространство fll. Недостатком этого трансформатора является то, что теплоотдача от активной части к оболочке путем естест венной конвекции весьма затруднена вследствие большого теплового сопротивления воздушного промежутка между активной частьнз и оболочкой. Известен трансформатор, в котором система охлаждения трансформатора вы полнена так, что радиаторы размещены во взрьшонепроницаемой оболочке, а охладитель - за ее пределами. Активная часть, размещенная в оболочке, содержит магнитопровод, стержни кото рого расположены горизонтально. На стержнях насажены дисковые чередующиеся обмотки. Между катушками обмоток размещены полые металлические теплоотводящие элементы, которые объединены в радиаторы. В этой конст рукции отвод тепла от активной части к охладителю значительно улучшен, так как он осуществляется при помощи .жидкости - теплоносителя, в качестве которой может использоваться вода. Основная изоляция обмоток вьшолнена путем их пофазной заливки вместе с радиаторами эпоксидным компаундом. Недостатками известного трансформатора являются увеличение габаритных размеров и усложнение технологии изготовления из-за необходимости раз дельного выполнения радиаторов и охладителя. Исполнение пластин полыми и размещение их между обмотками приводит к увеличению длины-стержней и требует дополнительного расхода дефицитных материалов. Цель изобретения - уменьшение габаритных размеров и массы трансформатора. , Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторе, содержащем размещенный во взрьшонепроницаемой оболонке с кварцевым наполнением магнитопровод со стержнями.и стягивающими элементами, на стержне магнитопровода расположены обмотки, внешний охладитель с охлаждающей жидкостью, разме:щенный за пределами оболочки, магнитопровод снабжен магнитными клиньями и вьшолнен из пакета кольцеобразных пластин, в котопых попарно выполнены пазы, оси которых параллельны ( осям кольцеобразных-пластин, расположенных под углом 120° с образованием стержней магнитопровода и лепестков, размещенных между стержнями, в лепестках выполнены секторообразные отверстия, радиальные стороны которых.параллельны осям соседних стержней, а в магнитопроводе выполнены радиальные каналы, соединяющие центральное отверстие .магнитопровода с секторробразными отверстиями в лепестках, которые соединены с внешним охладителем, стягивающие элементы выполнены в виде крышек в форме круга с пазами, оси которых совпадают с осями круга, расположенными под углом 120° с образованием лепестков, совпадающих с формой лепестков магнитопровода, стягивающие крышки расположены с торцов магнитопровода, магнитные клинья расположены в пазах магнитопровода с торцовой стороны обмотки. . На фиг.1 схематически изображен предлагаемый трансформатор, вид спереди, частичный разрез; на фиг,2 разрез А-А на фиг..1; на фиг.З - разрез В-В на фиг.1; на фиг.4 - пластина магнитопровода; на фиг.З - крьшпса магнитопровода. Трансформатор содержит взрывонепроницаемую оболочку 1, вьтолненную за одно целое с охлаждающим внешним радиатором 2. С торцовых сторон оболочки 1. размещены крьш1ки 3 с вводны ми коробками 4. Трансформатор установлен на салазках 5. В оболочке 1 размещена активная часть, содержащая магнитопровод 6, вьшолненный из пакета кольцеобразных пластин, в которых попарно выполнены пазы 7, оси к торых параллельны осям кольцеобразны пластин, расположенных под углом 120 с образованием горизонтально расположенных стержней 8 и лепестков 9, размещенных между стержнями 8 На стержнях 8 магнитопровода 6 распо ложены обмотки 10, в лепестках 9 вы полнены секторообразные отверстия 11 - 13, радиальные стороны которых. параллельны осям соседних стержней 8. В магнитопроводе 6 выполнены радиальные каналы 14 - 16, соединяющие центральное отверстие 17 с секторообразными отверстиями 11 - 13. В лепестках 9, которые патрубками 18 соединены с внешним охладителем 2. С торцов магнитопровода 6 установлены стягивающие магнитопровод 6 крыш ки 19, выполненные в форме круга с пазами 20, оси которых совпадают с осями круга, расположенными под углами 120° с образованием лепестков 21 , совпадающих с формой лепестков 9 магнитопровода 6. В пазах 7 магнитопровода 6 с торцовой стороны обмотки 10 расположены магнитные клинья 22, вьшолненные, например, из электротехнической стали. Пластины магнитоаровода 6 склеены, например, клеем Эпазоль FVZIS 939 (ГДР) . Торцовые крышки 19 служат для герметизации секторообразных отверстий П - 13, образуя полости в лепестках 9 магнитопровода. Внешний охладитель 2, сбк торообразиые отверстия П - 13, цент ральное отверстие 17 и радиальные ка налы 14 - 16 магнитопровода являются системой охлаждения трансформатора. Охлаждающий радиатор 2 снабжен ребра ми для повьш1ения эффективности отвода тепла. При применении алюми-ниевых обмоток между крышками и активной частью засыпают песок :Обмотки 10, примыкаклще к стержню и ярму магнитопровода 6, пофазно запивают эпоксидньн компаундом. Охлаждение магнитопровода производится системой испарительного охлаждения, и процесс теплопередачи в трансформаторе происходит следующим образом Тепло, выделяемое в активной части трансформатора, нагревает жвдкость, заключенную в секторообразных полостях 11 и 12, до кипения. Пары из верхиих полостей 11 и 12 по патрубкам 18 поступают в полость охлаждакяцего радиатора 2, где, охлаждаясь, конденсируются и стекают в нижнюю часть радиатора 2 и полость 13 магнитопровода и далее - в полости 11 и 12. Жидкость, поступившая в полости 13 и 17 магнитопровода, нагревается, испаряется в полостях 11 и 12, и цикл повторяется. Исключение теплоотводящих пластин между обмотками позволяет снизить длину стержней магиитопровода, а конструктивное совмещение оболочки активной части и наружного радиатора позволяет снизить габаритные размеры трансформатора. Непосредственный отвод тепла от активной части, исключающей применение изоляционных промежутков, позволяет уменьшить массу и габаритные размеры и исключить применение дефицитных материалов на выполнение теплообменников. Сочетание систем взрывозащиты и охлаждения, достигнутое их совместные вьтолнением, повьш1ает степень взрывозащиты, что позволяет применить в качестве обмоточиого материала алкминий вместо более дефицитной меди. Магнитопровод, окружающий обмотку с боковых сторон, оболочка с выполненным с ней заодно радиатором, заполненные жвдкостью и ее парами, а также песок, закрываюрдий обмотку с торцовых сторон, не только препятствуют проникновению взрывоопасных смесей из атмосферы, но также исключают прорыв продуктов гореиия при возникновении дуг-ового короткого замыкания.

5 TJ

фаг. 2

2 W

fpi/s.3

ТРАНСФОРМАТОР, содержащий размещенный во взрывонепроницаемой оболочке с кварцевым наполнением магнитопровод со стержнями и стягивающими элементами, на стержне магнитопровода расположены обмотки, внешний охладитель с охлаждающей жидкостью, размещенный за пределами оболочки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и массы трансформатора, в нем магнитопровод снабжен магнитными клиньями и выпол-. ней из пакета кольцеобразных пластин, в которых попарно выполнены пазы, оси которых параллельны осям кольцеобразных пластин, расположенных под углом 120 с образованием стержней магнитопровода и лепестков, размещенных- между стержнями, в лепестках выполнены секторообразные отверстия, радиальные стороны которых параллельны осям соседних стёржней,авмагцитрпроводе вьшолнены радиальные каналы, соединяющие центральное отверстие магнитопровода с секторообразными отверстиями в лепестках, которые соединены с внешним охладителем, стягиваюi щие элементы вьтолнены в виде крыщек в форме круга с пазами, оси которых сопадаит с осями круга, расположенными под углом I20 с образованием лепестков, совпадающих с формой лепестков магнитопровода, стягивакмдие крышки расположены с торцов магнитопровода, магнитные клинья расположены 03 в пазах магнитопровода с торцовой 1 стороны обмотки. о