Винтовая обмотка трансформатора Советский патент 1987 года по МПК H01F27/28 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторах, рассчитанных на большие токи.

Целью изобретения является уменьшение габаритов трансформатора нутем уменьшения расстояния между осями обмоток соседных фаз.

Суть изобретения иллюстрируется на примере выполнения трехходовой обмотки.

На фиг. 1 изображена развертка винтовой обмотки; на фиг. 2 - схема перестановок и расположения проводов на промежутках между перестановками; на фиг. 3 - относительное расположение наружных винтовых обмоток трех фаз трансформатора; на фиг. 4 - развертка винтовой обмотки с выполнением перестановок группами.

Винтовая обмотка трансформатора, примененная в качестве наружной, содержит три хода (т 3), состоящие из параллельно соединенных проводов 1 -12. В каждом из ходов 13-15 расположено по четыре (п 4) провода в радиальном размере. Между проводами разных ходов выполнена расгфеделенная транспозиция, и перестановки проводов расположены в пролетах между дистанционными рейками 16-27. На фиг. 1 и 2 каждая из перестановок 28 - 39 выполнена в одном пролете, и в каждой из них имеется переход наружного провода одного хода на место наружного провода соседнего с ним хода и переход внутреннего провода другого хода на место внутреннего провода соседнего с ним хода. Так, например, в перестановке 28 имеется переход наружного привода 5 хода 14 па место наружного провода 1 хода 13 и переход внутреннего провода 4 хода 13 на место внутреннего нровода 9 хода 14. Таким образом, транспозиция выполнена неравномерно распределенной.

Нерестановки 28-39 делят обмотку на тринадцать про.межутков 40-52, из которых одиннадцать 41-51 являются промежутками между двумя соседними перестановками. Промежутки 41, 44, 47, 50, разница в номерах которых кратна трем по длине, составляют четыре пролета между дистанционными рейками, промежутки 42, 45, 48, 51 - по шесть пролетов между рейками, а промежутки 43, 46, 49 - по восемь пролетов между дистанционными рейками. Таким образом, выполняется принцип равенства длин промежутков с номерами, разница между которыми кратна числу ходов (в данном случае длины) промежутков с номерами, отличающимися на 3, 6, 9, т.е. кратными трем). Суммарная длина любых трех соседних промежутков 41-51 между перестановками 28-39 равна 4 + пролетам. Так, например, длина промежутков с номерами 43, 44, 45 равна 8+4+6 18 пролетам, и т.д. Как было сказано, суммарная длина начального участка 40 (1 пролет) и конечного участка 52 (7 пролетов) должна быть равна длине участка между т-й и

339678

2

{т+1)-й перестановками. Это участок 43 между переставками 30 и 31, и его длина равна восьми пролетам (7+1)8.

Междуфазное пространство между обмот- 5 ками фаз 53 на фиг. 3 показано позицией 54. Зоны обмотки, расположенные в междуфазном пространстве (фиг. 1 и 4), оконтурены и обозначены позициями 55 и 56. Как видно из фиг. 1, предлагаемое выполнение неравномерно распределенной транспо 0 зиции позволяет избежать перестановок в зонах 55 и 56. В то же время при выполнении транспозиции равномерно распределенной некоторые перестановки находились бы в зонах 55 и 56, а поскольку в местах переста с новок радиальпый размер обмотки увеличивается на один провод, то расстяние между осями обмоток фаз было бы увеличено. Таким образом, предлагаемое рещение позволяет уменьшить расстяние между осями обмоток фаз и уменьшить, тем самым,

20 габариты трансформатора.

Качество токораспределения в предлагаемой обмотке остается на одном уровне в сравнении с выполнением транспозиции равномерно распределенной. Об этом свидетельствует тот факт, что в каждой группе участков одинаковой длины каждый из проводов последовательно занимает все положение в радиальном размере (фиг. 2), Так на участках 41, 44, 46, 50 провод 1 последовательно занимает положения 2, 3, 4, 1,

,„ провод 2 - положения 3, 4, 2, 1, провод 3 - положения 4, 3, 1, 2 и т. д.

25

В обмотке, представленной на фиг. 4, транспозиционные перестановки объединены в группы перестановок. Число витков обмотки w (), и группы перестановок отделены друг от друга соответственно ,5 витками. Ближайшая к началу группа перестановок 28-30 отделена от начала обмотки 1 и 5 витками, а ближайшая к концу группа перестановок 34-36 отделена от

0 пего также 1,5 витками. Соответственно первая перестановка 28 удалена от начала обмотки на 17 пролетов, а последняя перестановка 36 удалена от конца обмотки па 17 пролетов. Таким образом, группы перестановок делят обмотку на четыре равные промежутка, провода в которых занимают положения, соответствуюшие положениям промежутков 40, 43, 46, 49 (фиг. 2). Как было показано, каждый из проводов в этих промежутках занимает в радиальном размеQ ре последовательно все положения. Таким образом, учитывая равенство длин промежутков между группами перестановок на фиг. 4, представленная обмотка по качеству токораспределения не уступает обмотке с равномерно распределенной транспо5 зицией.

Конкретное выполнение изобретения представлено на примере трехходовой винтовой обмотки. Аналогично выполнение обмотки при других числах ходов. При этом при

5

выполнении n- m перестановок длины участков выбирают исходя из условия отсутствия перестановок в междуфазном пространстве, а при (п- m-m) перестановках делят все перестановки на группы, а последние располагают на равных расстояниях как от начала и конца обмотки, так и между собой.

При наличии равномерно распределенной транспозиции в трехходовой обмотке с двенадцатью проводами число перестановок должно быть равно также двенадцати. В рассмотренном же примере (фиг. 4) число перестановок равно (п- m - m)(4- 3-3) 9, что на 25% меньше, чем в известной обмотке. Соответственно на 25% уменьшается трудоемкость выполнения перестановок. Дополнительный эффект в снижении трудоемкости позволяет выполнять транспозиционные перестановки группами, так как при этом число остановок станка, необходимых для выполнения перекладок, снижается в m раз.

Эффект от использования изобретения заключается в снижении материалоемкости трансформатора, так как его применение в известном усройстве при условии равно- надежности позволяет уменьшить межосевое расстояние магнитной системы, уменьшив тем самым ее массу.

Таким образом, использование предлагаемой обмотки в трансформаторах серии

10

ме того, при выполнении обмотки согласно п. 2 формулы трудоемкость изготовления обмотки снижается примерно на 0,8 нормо- часа, что при выпуске 12 трансформаторов в год составляет 10 нормочасов.

Формула изобретения

1.Виитовая обмотка трансформатора, состоящая из m ходов по п проводов в каждом, при этом между проводами разных ходов выполнена распределенная транспозиция и перестановки проводов расположены в пролетах между дистанционными рейками таким образом, что в одном проле. , те и.меется переход наружного провода одного хода на место наружного провода соседнего с ним хода и переход внутреннего провода другого хода на место внутреннего провода соседнего с ним хода, от- личающаяся тем, что, с целью умень20 тения габаритов трансформатора путем уменьшения расстояния между осями обмоток соседних фаз, транспозиция выполнена неравномерно распределенной таким образом, что длины промежутков между соседними перестановками проводов, разница между номерами которых кратна числу ходов, равны.

2.Об.мотка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления, перестановки выполнены группами и число перестановок в каждой группе

25

ТРДТП позволяет уменьшить расстояние ,Q равно числу ходов, соседние по длине вит- между осями обмоток фаз. Так, в трансформа- ка перестановки в группе расположены в торе ТРДТП-12500/10 расстояние междусоседних пролетах, первая и последняя пеося.ми обмоток фаз уменьшается с 880рестановки равноудалены соответственно от

до 870 мм, и при этом масса электротех-начала и конца обмотки, а общее число

нической стали уменьшается на 30 кг. Кро-перестановок равно (п- m - m).

0

ме того, при выполнении обмотки согласно п. 2 формулы трудоемкость изготовления обмотки снижается примерно на 0,8 нормо- часа, что при выпуске 12 трансформаторов в год составляет 10 нормочасов.

Формула изобретения

1.Виитовая обмотка трансформатора, состоящая из m ходов по п проводов в каждом, при этом между проводами разных ходов выполнена распределенная транспозиция и перестановки проводов расположены в пролетах между дистанционными рейками таким образом, что в одном проле, те и.меется переход наружного провода одного хода на место наружного провода соседнего с ним хода и переход внутреннего провода другого хода на место внутреннего провода соседнего с ним хода, от- личающаяся тем, что, с целью умень0 тения габаритов трансформатора путем уменьшения расстояния между осями обмоток соседних фаз, транспозиция выполнена неравномерно распределенной таким образом, что длины промежутков между соседними перестановками проводов, разница между номерами которых кратна числу ходов, равны.

2.Об.мотка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления, перестановки выполнены группами и число перестановок в каждой группе

5

Q равно числу ходов, соседние по длине вит- ка перестановки в группе расположены в соседних пролетах, первая и последняя пе

Изобретение относится к электроте.х- нике и может быть использовано в трансформаторах на большие токи. Целью изобретения является уменьшение габаритоЕ трансформатора путем уменьшения расстояния между осями обмоток соседних фаз, винтовая об.мотка трансфор.матора состоит из т-ходов по п-проводов, между проводами разных ходов выполнена распределенная транспозиция, выполненная неравномерно распределенной таким образом, что длины про.межутков между соседними перестановками проводов, разница между номерами которых кратна числу ходов, равны. Перестановки проводов расположены в пролетах между дистанционными рейками так, что в одном пролете имеется переход наружного провода, соседнего с ним хода, и переход внутреннего провода другого хода на место внутреннего провода, соседнего с ним хода. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. « (Л со со со о оо

JZ 50

,П П2815

13 20 21 22 21 гц 25 26 игЛ

2S 23 30 3

I I

32 JJ

,№ .„/.„/ II

S n )g/Э 2(; 2; 22 23 24 25 2S 27

фиг.