Трансформатор для железнодорожных нагрузок Советский патент 1991 года по МПК H01F33/00 

fc

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторам тяговых подстанций систем электроснабжения железных дорог переменного тока.

Цель изобретения - снижение материалоемкости и повышение симметричности токов трехфазной питающей сети.

На фиг.1 приведена принципиальная конструкция и схема соединения обмоток трансформатора для железнодорожных нагрузок; на фиг.2 - векторная диаграмма трансформатора.

Трансформатор содержит трехстержне- вую магнитную систему со стержнями 1, первичную обмотку из трех одинаковых катушек 2, расположенных на стержнях сердечника и соединенных в звезду, первую вторичную обмотку, состоящую из трех одинаковых катушек 3, также расположенных на стержнях сердечника и соединенных по схеме звезда, и вторую вторичную обмотку, состоящую из трех катушек 4-6, расположенных на стержнях магнитопровода. Катушки 4-6 соединены в звезду, причем числа их витков соотносятся как 1:1:0,594. Начала всех катушек 4-6 соединены в общую точку. Концы катушек 4-6 присоединены к трем отводам 7-9. Отвод 7 сделан от конца катушки 4 фазы а, отвод 8 - от конца катушки 5 фазы Ь, отвод 9 - от конца катушки 6 фазы с. Отводы 7 и 8 предназначены для присоединения одной однофазной (железнодорожной) нагрузки и отводы 9 и 8 - для другой, при этом отвод 8 является общим для двух нагрузок.

Трансформатор работает следующим образом.

Напряжения второй вторичной обмотки, представляющей несимметричную звезду, питают две однофазные нагрузки. Напряжения на нагрузках, одинаковые по модулю, снимаются каждое с двух катушек (отводы 7-8 и 8-9 на фиг 1) и равны разности фазных напряжений.

UHI Ua-Ub;

UH2 Uc - Ob ,

при этом модули фазных напряжений фаз а и с одинаковые

иа ис УФ,

а модуль фазного напряжения фазы b уменьшен в К раз

Ub Шф,

где К 0,594 - коэффициент сокращения числа витков.

Из условия равенства модулей намагничивающих сил в стержнях магнитной систе- мы | F81 I Fbl I Fc I и модулей токов нагрузок

|1н1 |1н2|,

гдеРа 1Н1 W cos (60°-а);

Рь 1н1 К Wcosa+lH2 К W cos а; (2) Fc - 1Н2 W cos (60° - а),

получаем

tga

4К - 1 V

(3)

Из векторной диаграммы на фиг.2

Ъ

tga 2TTT

(4)

Совместное решение (3) и (4) дает К 0,594 и а 38,3°. Напряжения тяговых нагрузок сдвинуты по фазе на угол 2 а

25 76,6°. Тяговые токи протекают по обмоткам всех фаз и при равенстве токов тяговых нагрузок первичная обмотка трансформатора работает в симметричном режиме.

Уменьшение материалоемкости дости30 гается за счет замены двух катушек второй вторичной обмотки одной с тем же числом вит-ков, причем сечение провода при этом увеличивается менее чем в два раза, так как токи, протекающие по этой катушке, сдвину35 ты по фазе.

Формула изобретения

- 1. Трансформатор для железнодорож40 ных нагрузок, содержащий т рехстержневую магнитную систему, первичную и первую вторичную симметричные трехфазные обмотки и вторую вторичную обмотку, предназначенную для питания двух однофазных

45 нагрузок и содержащую три катушки, расположенные на разных стержнях, две из которых одинаковые, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости, катушки второй вторичной обмотки разме50 щены по одной на стержень и соединены в несимметричную звезду.

2. Трансформатор по п. 1,отличающий с я тем, что, с целью повышения симметричности токов трехфазной питаю55 щей сети, числа ее витков соотносятся как 1:1:0,594.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к трансформаторам тяговых подстанций систем электроснабжения - . железных дорог. Цель изобретения - снижение материалоемкости и повышение симметричности токов трехфазовой питающей сети. Трансформатор содержит трехстержневую магнитную систему со стержнями 1, первичную 2 и первую вторичную 3 симметричные трехфазные обмотки, вторую вторичную обмотку с катушками 4, 5, 6, числа витков которых соотносятся как 1:1:0,594, выводы 7, 8, 9 предназначены для подключения двух однофазных нагрузок. Снижение материалоемкости достигается за счет замены двух катушек одной с сечением провода меньше суммарного сечения двух заменяемых благодаря сдвигу по фазе токов однофазных нагрузок. 1 э.п. ф-лы, 2 ил. сеть в 9 Со fc w Ё