Регулируемый бесконтактный трансформатор Советский патент 1988 года по МПК H01F29/10 

(Л

1C

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания токоприемников. Целью изобретения является уменьшение металлоемкости и повышение эксплуатационной надежности. Трансформатор содержит магнитопровод статора 1 с вторичными обмотками 2, магнитопровод поворотного ротора 3 с первичными обмотками 4. Статор имеет рабочие полюсные наконечники 5 и наконечники 6 шунтов. Первичные обмотки 4 устанавливаются на поворотном роторе 3. Вторичные обмотки 2 устанавливаются на полюсных наконечниках 5 статора. Вторичная обмотка 2 разделена на две секции, которые устанавливаются на рабочих полюсных наконечниках и соединены последовательно и согласно 4 ил.

Фиг. 3

Изобретение относится к электротехническим устройствам, регулирующим напряжение на нагрузке и может быть использован для питания токоприемников в электротехнических и радиотехнических устройствах, на электрифицированном транспорте и в энергетических сетях для управления процессами, происходящими в этих токоприемниках.

Цель изобретения - уменьщение металлоемкости и повышение эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 изображен бесконтактный однофазный трансформатор; на фиг. 2 - то же, разрез; на фиг. 3 - изображен регулируемый бесконтактный трехфазный трансформатор; на фиг. 4 - то же, разрез.

Устройство содержит магнитопровод статора 1 с вторичными обмотками 2 магнитопровод поворотного ротора 3, первичные обмотки 4.

В однофазном исполнении магнитопровод статора содержит два рабочих полюсных Наконечника 5 и два наконечника шунтов 6. Магнитопровод поворотного ротора содержит два полюсных наконечника.

В трехфазном исполнении магнитопровод |статора содержит три рабочих полюсных |накопечника и, три наконечника щунтов 6. (Магпитопровод поворотного ротора 3 выпол- |нен в виде трехлучевой звезды и имеет |Три полюсных наконечника. I Первичные обмотки 4 .трансформатора устанавливаются на поворотном роторе 3. В однофазном исполнении первичная обмотка одна, а в трехфазном первичных обмоток три.

Вторичные обмотки 2 устанавливаются на полюсных наконечниках статора. В однофазном исполнении вторичная обмотка разделена на две секции, которые уста- новлены на рабочих полюсных наконечниках и соединены последовательно и согласно.

I В трехфазном исполнении вторичная обмотка 2 каждой фазы установлена на ра- бочем полюсном наконечнике 5.

Для расщирения области применения трансформатора на полюсных наконечниках щунтов 6 могут быть установлены допол- :нительные вторичные обмотки. В однофазном исполнении дополнительная вторичная обмотка может быть одна, в трехфазном исполнении дополнительных вторичных обмоток может быть три.

С целью снижения магнитного сопротивления боковая поверхность наконечников ротора и статора выполнена конической, что позволяет устранить воздущный зазор между ними. На фиг. 2 и 4 показано, что ротор устанавливается в статор как конический вал в коническую втулку со скользящей посадкой, обеспечивая возможности поворота ротора при регулировании вторичного напряжения.

Трансформатор работает следующим образом.

Первичные обмотки 4 подключаются к питающей сети. Магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой, замыкается через рабочий полюсной наконечник 5, магнитопровод 1 и через соседние рабочие полюсные наконечники статора и ротора.

Во вторичной .обмотке 2 наводится ЭДС номинальной величины. При повороте ротора

его полюсный наконечник, перемещаясь, начинает контактировать с полюсным наконечником шунта 6. При этом часть магнитного потока проникает в наконечник щун- та, ослабляя насыщение рабочего наконечника, вторичная ЭДС уменьшается. При дальнейшем вращении и совпадении всей торцовой поверхности наконечника ротора с поверхностью наконечника шунта, весь магнитный поток первичной обмотки пронизывает наконечник шунта, в рабочем наконечнике поток отсутствует, а потому ЭДС вторичной обмотки равна нулю.

Изменение вторичного напряжения от номинальной величины до нуля осуществляется при повороте ротора на 90° в

однофазном исполнении и на 60° в трехфазном.

Оба исполнения трансформатора без дополнительных вторичных обмоток могут быть использованы для регулирования напряжения на нагрузках в однофазной и трехфазной сетях.

Трансформаторы с дополнительными вторичными обмотками позволяют получить два вторичных напряжения на каждой фазе. При этом поворот ротора приводит к уменьшению напряжения на основной вторичной обмотке и увеличению напряжения на дополнительной вторичной обмотке одновременно. Эти трансформаторы могут быть использованы для управления объектами, например отклонением электронного луча или перемещением исполнительных органов механизмов.

Трехфазный регулируемый бесконтактный трансформатор, снабженный следящей системой автоматического управления с электроприводом поворотного ротора, может

быть использован как источник стабильного напряжения энергетической сети при колебаниях нагрузки.

Однофазный регулируемый бесконтактный трансформатор может быть использован на электрофицированном транспорте в

качестве бесконтактного контролера для управления скоростью движения подвижного состава.

Формула изобретения

Регулируемый бесконтактный трансформатор с плавным регулированием вторичного напряжения, содержащий первичную и вторичную обмотки, неподвижный магнито

провод с двумя коническими наконечниками и поворотный магнитопровод с наконечниками, отличающийся тем, что, с целью уменьшения металлоемкости, повышения эксплуатационной надежности, неподвижная часть выполнена цилиндрической симметричной отФиг.1

носительно оси с дополнительными наконечниками, вторичная обмотка выполнена из нескольких частей, расположенных на наконечниках, первичная обмотка расположена между наконечниками поворотного магнито- провода.

Фиг. 2

м 111 п

I

фиг. 4