Трехфазный управляемый реактор Советский патент 1986 года по МПК H01F29/14 

13ХОДНЫХ зажимов ABC трехфазного переменного тока и соединена в три параллельные ветви со стороны входных зажимов + и - постоянного тока. Каждая параллельная ветвь фазы обмотки представляет собой группу катушек которая состоит из двух катушек 4 с большим, но взаиморавным числом витков и двух катушек 5 с меньшим, но взаиморавным числом витков. Указанные четыре катушки 4 и 5 каждой параллельной ветви фазы имеют соотношение чисел витков 0,366:1:1:0,366 и расположены на четырех соседних стержнях так, что две катушки 4 расположены на двух внутренних стержнях а две катушки 5 - на двух внешних

1

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано в качестве трехфазного регулируемого индуктивного сопротивления широкого класса мощности, рассчитанного на любое допустимое трансформаторное напряжение.

Цель изобретения - упрощение конструкции и технологии изготовления управляемого реактора, увеличение его реактивной мощности за счет под- магничивания всех участков магнито- провода, а также снижения магнитных потоков рассеяния.

На фиг. 1 изображена схема соединения и расположения на стержнях катушек одной фазы совмещенной обмотки; на фиг. 2 - схема соединения и расположения на стержнях трех фаз совмещенной обмотки; на фиг. 3 - маг нитопровод с совмещенной обмоткой, вид сверху с разрезом.

Трехфазный управляемый реактор состоит из магнитопровода и совмещенной обмотки, выполняющей функции отдельных трехфазной обмотки и обмотки подмагничивания (фиг.2 и 3). Обмотка изготовляется из проводникового материала или ij3 чередующейся ком пЛиции фольга - диэлектрик. Магнито провод выполнен одноярусным пространственным, симметричным, состоящим из двенадцати стержней 1 и двух торстержнях. При этом катушки 4 и 5 ра с- положены на двух боковых соседних стержнях и соединены в левый зигзаг, а другие катушки 4 и 5 расположены на двух других боковых соседних стерж} ях и соединены в правый зигзаг. Правый и левыР зигзаги каждой параллельной ветви фазы соединены последовательно и встречно. Каждая пара параллельных ветвей соединена между собой встречно. Изобретение обеспечивает уменьшение расходов обмоточных материалов и электротехнической стали, снижается мо0;ность под- магничивания постоянным током при неизменном диапазоне регулирования. 3 ил.

цовых верхнего 2 и нижнего 3 ярм. Соотношение сечений любого стержня 1 и любого ярма 2 или 3 составляет при равенстве магнитных индукций в них 1:0,518. Магнитопровод может быть выполнен также с планарным расположением стержней. На каждом стержне магнитопровода расположены концентрически по две катушки 4 и 5 с соотношением чисел витков соответственно 1:0,366, которые принадлежат разным фазам совмещенной обмотки. Совмещенная обмотка имеет по две параллельные ветви в каждой фазе со стороны 5 входных зажимов А ,6,С трехфазного переменного тока и соединена в три параллельные ветви со стороны входных зажимов + и - постоянного тока (фиг. 1). Каждая параллельная ветвь фазы обмотки представляет собой группу катушек, которая состоит из двух катушек 4 с большим, но взаиморавным числом витков, и двух катушек 5 с меньшим, но вз&иморавным

5 числом витков. Указанные четыре катушки 4 и 5 каждой параллельной ветви фазы имеют соотношение чисел витков 0,366:1:1:0,366 и расположены на четырех соседних стержнях так,

30 что две катушки 4 с болыаим числом витков расположены на двух внутренних стержнях, а две катушки 5 с меньшим числом витков расположены на

0

двух внешних стержнях, при этом катушки 4 и 5 расположены на двух боковых соседних стержнях и соединены в левый зигзаг, а другие катушки 4 и 5 расположены на двух других боковых соседних стержнях и соединены в правый зигзаг. Полученные таким образом правый и левый зигзаги каждой параллельнор ветви фазы (каждой группы катушек) соединены после- довательно и встречно посредством соединения начал катушек 5 с меньшим числом витков (на фиг. 1 зажимы, соответствующие началам катушек 5 первой параллельной ветви фазы А-X, обозначены Hl и Hi ,а у втоМ КМ Кf

рой параллельной ветви фазы Н 2

м и И2 )

ик

Каждая пара параллельных ветвей (групп катушек), расположенных на двух, сдвинутых на 180 , группах стержней (по четыре соседних стержня в каждой группе), образует одну фазу и соединяется между собой встречно посредством соединения начал катушек 4 с большим числом витков левого и правого зигзагов параллельных ветвей (на фиг. 1 зажим, соответствующий началу катушки 4 левого зигзага перой параллельной ветви фазы, обозна- JQ F, , F

ен Н 1

«.ч

а затем соответствую,), 7 .

F , F, а на ст ны кату фазы А стоянно Указанн дит к и Отсутст гармони нулю ре ванные го пото ви фазы но и по тушек 4 витков ном ток ясняетс соедине мов А , В

щий началу катушки 4 правого зигзаг второй параллельной ветви фазы обозначен Н2А,. ). Полученная таким

о к

образом общая точка каждой фазы образует один из входных зажимов Л В или f трехфазного переменного тока

(фиг. 1). Начала Н1А

5

Н1Б

HI С

пз.

S.K

д,

катушек 4 с большим .числом

витков трех правых зигзагов трех параллельных ветвей различных фаз и на

чала Н2С

3

5.1.

Н2А: 6 к

, Н2

V ка

тушек 4 с большим числом витков трех левых зигзагов трех других параллельных ветвей этих же фаз соединяются соответственно между собой, и полученные таким образом две обшде точки образуют входные зажимы + и - постоянного тока (фиг. 2).

Трехфазный управляемый реактор работает следующим образом.

Подмагничивание магнитопровода постоянным магнитным полем, созданным током 1 (фиг.16), протекающим по катушкам совмещенной обмотки при подсоединении к ее входным зажимам + и - источника постоянного тока уменьшает магнитную проницаемость

стали, а следовательно, и индуктивное сопротивление всех фаз совмещенной обмотки, рассматриваемой со стороны входных зажимов А В и ( (фиг. 2) Изменяя величину постоянного тока подмагничивания I , протекающего в катушках обмотки, можно регулировать индуктивное сопротивление фаз обмотки, величину переменного тока I, (фиг. 1) и величину реактивной (индуктивной) мощности, потребляемой реактором.

Переменный регулируемый трехфазный ток I,. (фиг. 1) является практически синусоидальным. Исключенр е гармоник четного спектра из кривой линейного тока обусловлено тем, что они протекают в параллельных ветвях фаз в про- тивофазе, т.е. находятся в режиме полного короткого зa ыкaния по отношению к параллельным ветвям фаз и не выходят за их пределы. То, что четные гармоники протекают в противофазе, можно видеть из фиг. 1 и 2. Действительно, как видно из сопоставления в стержнях 1-4 (на них расположены катушки первой параллельной ветви фазы Л-X) м.д.с. переменного тока F

F, , F

(АF, , F

и постоянного тока

,), 7 .Л 4Л

F , F, , F , F действуют согласно, а на стержнях 7-10 (на них расположены катушки второй параллельной ветви фазы А -Х) м.д.с. переменного и постоянного токов действуют встречно. Указанное встречное действие приводит к изменению фазы четных гармоник. Отсутствие в линейном токе 5 и 7-й гармоник обусловлено тем, что равньЕ нулю результирующие ЭДС, индуктированные 5 и 7-й гармониками магнитного потока в каждой пара,плельной ветви фазы, состоящей из четырех встречно и последовательно соединенных катушек 4 и 5 с соотношением чисел витков 1:0,366. Отсутствие в линейном токе гармоник, кратным трем,объясняется тем, что обмотка реактора соединена в звезду со стороны зажимов А , В , С .

и - совмещенной

На зажимах обмотки реактора в связи с магнитной симметрией стержней магнитопровода и электрической и полной магнитной симметрией параллельных ветвей фаз не индуктируется переменная ЭДС и при симметричном и при несимметричном трехфазном напряжении, подведен5

,8 ,Г

совмещенной

ном к зажимам обмотки.

При использовании предлагаемой конструкции трехфазного управляеного реактора уменьшается расход обмоточных материалов в электротехнической стали, снижается мощность подмагни- чиванйя постоянным током при неизменном диапазоне регулирования, усиливается стабилизирующий эффект по переменному регулируемому току и исключается при несимметрии трехфазного напряжения переменная составляющая в постоянном токе.

Формула изобретения

Трехфазный управляемый реактор, содержащий шихтованный 12-тн стержневой магнитопровод с двумя ярмами, на котором расположена трехфазная обмотка, состоящая из параллельных ветвей, соединенных в две звезды с выведенными нулевыми точками, причем

12528226

чисел витков 0,366:1:1:0,366, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и технологии изготовления, увеличения его

г реактивной мощности за счет подмаг- ничивания всех участков магнитопро- вода и за счет снижения магнитных потоков рассеяния, катушки каждой параллельной ветви расположены по

10 одной на каждом из четырех соседних стержней так, что две катушки с боль шим числом витков размещены на двух внутренних соседних стержнях, а две катушки с меньшим числом витков 15 на двух других стержнях, внешних по отношению к указанным внутренним стержням, фазы обмотки размещены на стержнях так, что на каждом стержне расположены концентрически по две

20 катушки разных фаз, причем числа витков указанных катушек не равны между собой, каждые две катушки каждой параллельной ветви обмотки включены между собой встречно, а две пакаждая из параллельных ветвей состо- 25 раллельные ветви каждой фазы так же

ит из четырех катушек с соотношением

включены встречно.

2528226

чисел витков 0,366:1:1:0,366, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и технологии изготовления, увеличения его

г реактивной мощности за счет подмаг- ничивания всех участков магнитопро- вода и за счет снижения магнитных потоков рассеяния, катушки каждой параллельной ветви расположены по

10 одной на каждом из четырех соседних стержней так, что две катушки с большим числом витков размещены на двух внутренних соседних стержнях, а две катушки с меньшим числом витков 15 на двух других стержнях, внешних по отношению к указанным внутренним стержням, фазы обмотки размещены на стержнях так, что на каждом стержне расположены концентрически по две

20 катушки разных фаз, причем числа витков указанных катушек не равны между собой, каждые две катушки каждой параллельной ветви обмотки включены между собой встречно, а две па25 раллельные ветви каждой фазы так же

включены встречно.

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано в качестве трехфазного регулируемого индуктивного сопротивления широкого класса мощности,рассчитанного на любое допустимое трансформаторное напряжение. Цель изобретения состоит в упрош,ении конструкции и технологии изготовления управляемого реактора, увеличении его реактивной мощности за счет подмагничивания всех участков магни- топровода, а также снижения магнитных потоков рассеяния. Реактор содержит одноярусный пространственный симметричный магнитопровод, состояпщй из двенадцати стержней 1 и двух торцовых ярм 2 и 3. На каждом стержне магнитопровода расположены концент- рично по две катушки 4 и 5 с соотношением чисел витков соответственно 1:0,366, которые принадлежат разным фазам совмещенной обмотки. Совмещенная обмотка имеет по две параллельные ветви в каждой фазе со стороны & $

1-F параллельная ветвь (группа котуигек) сразь

2-я параллельная бетвь(группа катушек) сразы

Фиг. 2