Регулируемый трансформатор Советский патент 1987 года по МПК H01F29/14 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации или регулирования напряжения переменного тока в многофазных электрических цепях.

1Дель изобретения - увеличение номинальной мощности трансформатора за счет увеличения плотности тока в обмотках при улучшении условий охлаждения.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез (нижняя часть магнито- нровода изображена без обмоток); на фиг. 2 - разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1.

Стрелками на фиг. 1 показано направление движения охлаждающего воздуха.

Трансформатор содержит кольцевой магнитный шунт 1 с радиальными пазами 2 на торцовой поверхности, в которых размещена тороидальная обмотка 3 под.магничива- ния постоянным током, среднюю часть 4 основного кольцевого магнитопровода с радиальными пазами 5 и 6 на обеих его торцовых поверхностях, в которых размещена первичная тороидальная обмотка 7 перемен- пого тока; крайнюю часть 8 основного кольцевого магнитопровода с радиальными пазами 9 и 10 на обеих его торцовых поверхностях, в которых размещена вторичная тороидальная обмотка 1 переменного тока, корпус 12 из немагнитного материала (преимущественно алюминия) с внутренними осевыми ребрами, стальной диск (ротор) 13,

10

поскольку величина магнитного потока, проходящего через воздущный зазор и стальной диск 13 вентилятора, сравнительно невелика. В этом случае стальной диск 13 вентилятора является для первичного магнитного потока дополнительной частью ярма вторичной части 8 магнитопровода, через которое замыкается основная часть магнитного потока, создаваемого током холостого хода первичной обмотки 7 трансформатора.

Часть вращающегося магнитного потока, замыкающегося через воздущный зазор и стальной диск 13 вентилятора, индуктирует в противоположных сторонах витков вторичной тороидальной обмотки 11 две одинаковые по величине встречно направленные ЭДС, поэтому результирующая ЭДС от этого потока равна нулю.

С увеличением тока нагрузки трансформатора от нуля до 20-30% номинальной величины, частота вращения вентилятора 20 увеличивается приблизительно до 92% частоты вращения магнитного поля, т. е. скольжение S 0,08. При дальнейщем увеличении тока нагрузки трансформатора до но- .минальной величины частота вращения вентилятора возрастает незначительно. Макси- .мальная частота вращения вентилятора (,05) зависит от величины возд,уц1- ного зазора между торцовой поверхностью зубцов вторичной части 8 магнитопровода и стальным диском 13, а также от и

15

25

закрепленный на торце алюминиевого (пласт-зо магнитной проницаемости стального диска

массового) вентилятора консольного типа с лопастями 14.

Все три части 1, 4 и 8 кольцевого магнитопровода выполнены-с одинаковыми внутренними и наружными диаметрами, напри13, закрепленного на торце вентилятора.

Пониженная частота вращения вентилятора при холостом ходе и при нагрузке, меньщей номинальной величины, не мер, из ленточной трансформаторной стали 35 является недостатком такого вентилятора, методом навивки, а пазы 5 и 6 средней час- так как в этом случае суммарные потери ти 4 магнитопровода расположены соответ- мощности в обмотках трансформатора и в

ственно против пазов 2 и 9 магнитного шунта 1 и вторич1юй части 8 магнитопровода. Для обеспечения минимальных зазоров между зубггами составного магнитопровода стыкуемые торцовые поверхности зубцов щли- фуются.

На внутренней торцовой стороне цилиндрического корпуса 12 трансформатора на

40

стали в 2-3 раза меньп е, чем при номинальной нагрузке, поэтому температура трансформатора ниже допустимой. Потеря мощности на привод вентилятора не превышает 2-4% номинальной мощности траь с- форматора.

Предлагаемая конструкция трансформатора позволяет увеличить удельную мощцапфе с подшипником установлен алюминие- 45 ность по сравнению с удельной моц;ностью

вый (пластмассовый) вентилятор с тонким стальным диском 13 на торцовой стороне вентилятора, обращенной к зубцам и пазам 10 крайней части 8 ма|-нитопровода. Величина воздушно-Г О зазора между торцовой поверхностью зубцов- и стальным диском 13 - не превышает 1 мм. Толщина стального диска 13 составляет 3-4% величины осевого размера ярма вторичной части 8 магнитопровода.

Трансформатор работает следующим об- cj разом.

При холостом ходе трансформатора вентилятор вращается с попиженной частотой.

неохлаждаемого трансформатора за счет увеличения плотности тока в 1,5-2 раза при одинаковой температуре перегреза относительно температуры окружающей среды.

Формула изобретения

Регулируемый трансформатор, содержащий магнитопровод в виде полого цилиндра, состоящего из трех частей с одинаковыми внутренними и наружными диаметрами и с радиальными паза.ми на соприкасающихся торцовых поверхностях, первичную торой

поскольку величина магнитного потока, проходящего через воздущный зазор и стальной диск 13 вентилятора, сравнительно невелика. В этом случае стальной диск 13 вентилятора является для первичного магнитного потока дополнительной частью ярма вторичной части 8 магнитопровода, через которое замыкается основная часть магнитного потока, создаваемого током холостого хода первичной обмотки 7 трансформатора.

Часть вращающегося магнитного потока, замыкающегося через воздущный зазор и стальной диск 13 вентилятора, индуктирует в противоположных сторонах витков вторичной тороидальной обмотки 11 две одинаковые по величине встречно направленные ЭДС, поэтому результирующая ЭДС от этого потока равна нулю.

С увеличением тока нагрузки трансформатора от нуля до 20-30% номинальной величины, частота вращения вентилятора увеличивается приблизительно до 92% частоты вращения магнитного поля, т. е. скольжение S 0,08. При дальнейщем увеличении тока нагрузки трансформатора до но- .минальной величины частота вращения вентилятора возрастает незначительно. Макси- .мальная частота вращения вентилятора (,05) зависит от величины возд,уц1- ного зазора между торцовой поверхностью зубцов вторичной части 8 магнитопровода и стальным диском 13, а также от и

13, закрепленного на торце вентилятора.

стали в 2-3 раза меньп е, чем при номинальной нагрузке, поэтому температура трансформатора ниже допустимой. Потеря мощности на привод вентилятора не превышает 2-4% номинальной мощности траь с- форматора.

Предлагаемая конструкция трансформатора позволяет увеличить удельную мощнеохлаждаемого трансформатора за счет увеличения плотности тока в 1,5-2 раза при одинаковой температуре перегреза относительно температуры окружающей среды.

Формула изобретения

Регулируемый трансформатор, содержащий магнитопровод в виде полого цилиндра, состоящего из трех частей с одинаковыми внутренними и наружными диаметрами и с радиальными паза.ми на соприкасающихся торцовых поверхностях, первичную торойдальную обмотку, расположенную в пазах средней части, вторичную тороидальную обмотку и тороидальную обмотку подмагни- чивания, расположенных на крайних частях магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью увеличения номинальной мощности трансформатора за счет увеличения плотности тока в обмотках при улучшении условии охлаждения, он снабжен вентилятором консольного типа с ферромагнитным диском, на наружном торце крайней части магнитопровода выполнены радиальные пазы, в которых расположена внешняя часть секций вторичной обмотки, а ферромагнитный диск вентилятора расположен против указанных радиальных пазов.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам стабилизации и регулирования напряжения в многофазных электрических цепях. Цель изобретения состоит в увеличении номинальной мощности регулируемого трансформатора за счет увеличения плотности тока в обмотках при улучшении условий охлаждения. Устройство содержит кольцевой магнитный шунт 1, среднюю 2 и крайнюю 8 части кольцевого магнитопровода с пазами 4, 5, 6, 9 и 10, в которые уложены тороидальная обмотка подмагничивания 3, а также тороидальные первичная 7 и вторичная il обмотки переменного тока. На внутренней торцовой стороне корпуса 12 трансформатора установлен вентилятор с ферромагнитным диском 13, обращенным к зубцам и пазам 10 крайней части 8 магнитопровода. Преимущество изобретения обусловливается использованием для увеличения плотности тока в обмотках 7, 11 вентилятора, вращающегося под действием поля многофазной первичной обмотки 7 с частотой, пропорциональной ре- жи.му работы трансформатора. 2 ил. (Л 1C 00 кэ ю го 00 70

А-А /7

5-5

/J

Фиг..2