Трехфазный управляемый реактор Советский патент 1987 года по МПК H01F29/14 

и обмотку подмагничиваиия, Магиит-- ная система калщой группы выпплиеия пространственнойJ а ярма выполмелк кольцевого типа,причем сечение учяст- коп.7 ярм, размещенных метаду двумя стержнями 1 и 2 одинакового сечения, преимуп(ественно равны сечению каждого из указанных стержней а сечения участков 8 ярм, соединкюнцгх стержни разного сечения 1 и 3, 2 и 3, прайму- ществег1но р-авны половине сечения третьего стержня 3. Длины, у1сазаннь х участков 8 равны между собой, и в зоне стыковки участков 8 с третьим стержнем 3 последние разделены -;емагнитИзобретение относится к электротехнике и энергетике и может быть, использовано для регулирования реактивной мощности в электрических сетях.

Цель изобретения уменьшение добавочных потерь от полей рассеяния, упрощение конструкции и повыщение эффективности подмагничивания.

На фиг. 1 изображена магнитная система одной фазы трехфазного управляемого реактора; на фиг. 2 - то лсвд вариант; на фиг, 3 - прр5ндипиальная конструктивная схема раз х5ещения обмоток реактора на магнитнь к системах и их электрическое соединение.

Трехфазный управляемый реактор; выполненный из трех однофазных групп каждая из которых содержит магкитмую систему, состоящую из трех стержней, соединеннь х ярмами, дза стержня 1 и 2 которой выполнены одинакового сечения, а сечение третьего стержня 3 преимуществер но меньше суммы сечений двух других стержней 1 и 2, секционированную обмотку переменного тока, секции 4 которой расположены на двух стержнях 1 и 2 одинакового сечения и соединены согласно-параллельно, секционированную компенсационну о обь;отку секции 5 которой расположены также на двух стержнях I и 2 одинакового сечения и соединены согласно-последовательно в открытый треугольник, подключенный к рабочей обмотке 6 компенсирующего дросселя, и обмотку подмаг ЫМ ЯР.ЗОрОМ. Обмотки I i I )ЛМа Г П И ЧИ TiT НЧ Я

ка;}у1;ой грушил ньпи хчнены из двух секций 9j каждая из которых размещена на стержнях 1 и 2 одинаконог о сечения, П ричем секпли 9 rpyiui cioejunienbr встречно-последовательно и соединены последовательно с обмоткой подмагни- чивания 10 дросселя. В устройстве благ одаря перераспределению переменного магнитного потока, повышению эффективности подмагничивания, высокому уровню компенсации высших гармоник тока обеспечивается уменьшение расхода стали и уменьшение суммарных потерь. 3 ил,

5

5

0

5

ничивания. Магнитная система каждой группы выполнена пространственно, а ярма выполне1гы преимущественно кольцевого типа причем сечения участков 7 ярм, размещенных между двумя стержнями 1 и 2 одинакового сечения, пре- имуп ественно равны ci.-чению каждого из указанных стержней, а сечения участков 8 ярм, соединяющих стержни разного сечения t и 3, 2 и 3, преимущественно равны половине сечения третьего стержня 3. Длины указанных участков 8 равны между собой, и в зоне стыковки участков 8 с третьим стержнем 3 последние разделены немагнитным зазором. Обмотки подмагничивания каждой группы выполнены из двух секций 9, каждая из которых размещена на стержнях 1 и. 2 одинакового сечения, причем секции 9 групп соединены встречно-последовательно и .соединены последовательно с обмоткой 10 подмагничивания дросселя.

Устройство работает следующим образом.

При согласно-параллельном соединении секций 4 рабочих обмоток фазы переменный магнитный поток замыкается по -стержням 1 и 2 и по двум параллельным путям ярм по участкам 7 и 8, не заходя в стержень 3.

При размещении на стержнях 1 и 2 секций обмотки управления такое токо- распределение обеспечивает равенство нулю переме1П1ой ЭЛС на выводах фазы

3r

обмотки и пг.ей обмотки, а также наличие ЭДС. третьей гармоники на выводах компенсационной обмотки, секции которой расположены на стержнях 1 и 2 и соединены в открытый треугольник. Пр включении в цепь компенсационной обмотки .компенсирующего дросселя и при соответствующей его настройке обеспечивается практическая синусоидальность потребляемого тока.

Возможно размещение обмотки на стержне 3. При этом обмотка состоит из одной секции на фазу, но эффективность подмагничивания уменьшается.

При подмагничивании постоянный магнитньм поток за мыкается по двум путям: стержни 1 и 2, участки 8, . стержень 3 и снова стержни 1 и 2, не заходя в участки 7.

Таким образом, участки 7 служат только для замыкания переменного тока, не являясь источником мощного внешнего поля, поскольку нет вытеснения магнитного потока.Четные гармо- I/

НИКИ, генерируемые при подмйгничива- нии, замыкаются в контуре параллельных ветвей обмотки переьгенного тока. С увеличением подмагничивания происходит перераспределение переменного магнитного потока, часть которого вытесняется из участков 8 ярм.

При этом индукция переменного поля в стали участков 8 ярм уменьшается, а индукция постоянного поля увеличивается и потери в стали участков 8 ярм на гистерезис и вихревые токи существенно уменьшаются, а источником увеличенных потерь при подмагничивании являются только стержни 1 и

2.Уменьшение длины подмагничивае- мых участков приводит к пропорциональному увеличению постоянного поля подмагничивания и, следовательно, к увеличению коэффициента потерь. Однако коэффициент увеличения потерь возрастает в меньшей степени, чем уменьшение длины подмагничиваемых участков. Кроме того, увеличение индукции на участках 8 за счет перераспределения потока на 15-20% уменьшает степень увеличения постоянного поля подмагничивания. В результате,

при прочих равных условиях, потери в стали по сравнению с известным устройством уменьшаются. Отсутствие переменного поля в участках ярм, соединяющих стержни 1 и 2 со стержнем

3,приводит к уменьшению сопротивления этих ярм и уменьшению рассеяния

bS844

постоянного потока, что увеличивает эффективЕЮСТь подмагничивания и позволяет уменьшить расход меди на обмотку постоянного тока и потери в г нер1.

Различное направление постоянного и переменного потоков в углах магнитной системы обуслав.тп-твает образование участков поперечного подмагничивания

0 или подмагничивания под углом, близким к 90, в особенности при варианте исполнения конструкции магнитной системы (фиг. 2). Это приводит не только к уменьшению потерь в углах

5 магнитной системы, но и способствует улучшению формы кривой тока, поскольку поперечное подмагничивание способствует преимущественному увеличению первой гармоники тока.

0 Последовательное соединение обмоток управления реактора и компенсирующего дросселя обеспечивает пропорциональное изменение сопротивления компенсационной обмотки реактора и

5 рабочей обмотки дросселя, что обеспечивает оптимальную компенсацию нечетных гармонических порядка . Все указанные эффекты - перераспределение потока, повышение эффективнос-j ти подмагничивания, высокий уровень компенсации высших гармоник тока, позволяют отказаться от необходимости подстройки дросселя и существенно повысить величину индукции переменного тока до уровня, принятого в трансформаторах 1,4-1,6 Тл.Это, в свою очередь, приводит к уменьшению расхода стали, меди и уменьшению суммарных потерь. Наконец, отсутствие выпучиваQ ния поля в области ярм в 1,5-2 раза уменьшает уровень поля рассеяния, что приводит к существенному уменьшению добавочных потерь. Кроме того, дополнительное сопротивление обмотки подмагничивания дросселя позволяет увеличить напряжение источника питания и увеличить устойчивость его работы при малых токах управления.

В зависимости от соотношения сече- 0 НИИ стержней можно получить различный характер вольт-амперных кривых. Так, если стержень 3, служашзнй для замыкания постоянного потока, равен или меньше сечения стержней 1 и 2, то 5 вольт-амперные кривые выражаются в естественную кривую намагничивания, а при сечении этого стержня, равном сумме сечений двух других, кривые намагничивания имеют традиционный вид

5

5

5I

ДВОЙНОГО нзмаГмичивяняя , Таки образом, как и известный ,, иред-пат-ае мый реактор имеет свойства насьлцатще гося.

С целью упрощения коиструкдяи и уменьшения габаритов магнитную систему кажх1.ой фазы можно вглполнить с дву замкнутыми ярмаь-ги с зазором и частиj соединяющей три стержня, а компенсирующий дроссель выполнить нгуправляе мым,

Применение эамкнутытс яри, например, навитых из электротехнической стали с зазором,, упрощает конструк-- цию.

Возможность использования неуправляемого дросселя обусловливается тегц что при настройке дросселя в режиме номинального подмагпичивания с изменением подмагничивания происходит и параметрическое регулирование сопротивления дросселя, но не по оптималь закону, а с некоторой расстройкой. Однако увеличение абсолютного коэффициента гармоник в промежуточны режимах намагничивания всегда дает меньшее значение коэффициента -гармоник относительно номинапьного тока по сравнению с номинальным режимом.

Возможно увеличение эффективности намагничивания на 15-7.0% s что снижает расход меди и потери в медз-j обмотки управления. Экспериментальны - путем установлено также, что разделение путей замыкания постоянного, и переменного потоков снижает уровень поля рассеяния в 1,2--1,3 раза, а следовательно, и величину добавочных потерь приблизительно в 1,5 раза. Формула из обретен и

.Трехфазный управляемый реактор, выполненньй из трех однофазнь х групп

2

клждпя и: ко горьгх содержит м.чгч гг-- мую систему, сгостоягдую vi3 трех ней, соединенных ярмамИ; два стержня которой выполнены одинакового сече- кяя, а сече} ие трет ьего преимущест- яенно меньше суммы сечений двух других стержней:, секционированную обмотку переменного тока, секции которой расположены на двух стер;к1 ях одинакоII вого сечения и соединены согласно- 1;араллельно, секционированную KOi-men- с;гцио(гкую обмотку, секции которой расположены также на двух стержнях одинакового сечения и соединены согласно1.5 последовательно в открытый треуголь- нпк, подключенный к рабочей обмотке компенсирующего дросселя,и обмотку подмагпичивания. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения до20 баночных потерь от полей рассеянияр упрощения конструкиди и повышения эффективности подмагничивания, магнитная система каждой группы вьшолне- па пространственной а ярма выполнены замкнутой фор1-ш с зазором в зоне стыковки с третьим стержнем, причем сечения участков ярм , размещенных ме/аду двумя стержнями одинакового сечения, равны сечению каждого из ука30 занных стержней, а сечения участков ярм, соединяющих стержни разного сечения, равны половине сечения третьего стержня, при зтрм длины указанных участков равны между собой, обмотки подмагничивания ка:«дой группы выпол- не1)Ы из двух секций5 каждай из которых размещена на стержнях одинакового сечения, причем секции групп соединены встречно - последователь- 40 но и соединены последовательна с обмоткой подмагч-гичивания дросселя.

35

8

LJ/

Физ.1

Составитель В.Мясникова Редактор Н.Тупица Техред Н.Глущенко Корректор

Заказ 31Т8/50 Тираж 698Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,. А

Фиг.2

Изобретение относится к-электро технике и энергетике и может быть использовано для регулирования реактивной мощности в электрических сетях. Цель изобретения состоит в уменьшений добавочных потерь от по- -ff леи рассеяния, упрощении конструкции и повышении эффективности подмагни- чивания. Устройство содержит магнит- , ную систему, состоящую из трех стержней, соединенных ярмами, два стержня 1и 2 которой выполнены одинакового сечения, а сечение третьего стержня 3 преимущественно меньше суммы сечений двух других стержней 1 и 2, секционированную обмотку переменного тока, секции 4 которой расположены на двух стержнях 1 и 2 одинакового сечения и соединены согласно-параллельно, секционированную компенсационную обмотку, секции 5 которой расположены также на двух стержнях 1 и 2одинакового сечения и соединены согласно-последовательно в открытый треугольник, подключенный к рабочей обмотке 6 компенсирующего дросселя, Jf I ел со tsD сл ел 00 N Л/; УХЛ. .... ю PU2.3