Трехфазный подмагничиваемый трансформатор Советский патент 1991 года по МПК H01F29/14 

о со о ел

о

Изобретение относится к электротехнике и энергетике и может быть использовано в качестве трехфазного плавнорегулируе- мого трансформатора.

Целью изобретения является уменьшение расхода активных материалов трехфазного подмагничиваемого трансформатора и упрощение конструкции и технологии изготовления его.

На фиг.1 изображена развернутая в плоскость принципиальная электрическая схема трехфазного подмагничиваемого трансформатора; на фиг.2 - схема магнитной системы предлагаемого трансформатора; на фиг.З - структурная схема соединения секций обмоток трансформатора.

Трехфазный подмагничивземый трансформатор содержит магнитную систему, выполненную в виде двух пространственных магнитопроводов 1 и 2 с одним общим ярмом 3 и двумя крайними ярмами 4 и 5. Кроме того, трансформатор содержит г.эрвичную 6 и вторичную 7 трехфазные обмотки, размещенные на стержнях обоих магнитопроводов 1 и 2 магнитной системы. Каждый магнитопровод выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, боковыми гранями которого являются два плоских шихтованных трехстержневых сердечника и два плоских шихтованных 0-образных сердечника. Стержни магнитопроводов 1 и 2 имеют одинаковое поперечное сечение, причем стержни, расположенные по боковым вертикальным ребрам параллелепипеда, составлены каждый из двух продольных полустержней, принадлежащих 0-образно- му и трехстержневому сердечникам. Сечение каждого продольного полустержня равно половине сечения стержня. Трехфазная первичная обмотка 6 содержит две последовательно включенные системы секций, причем первая система состоит из шести секций 8, а вторая система состоит из шести секций 9, причем секции 8 и 9, принадлежащие одной фазе первичной обмотки 6 размещены на стержнях магнитной системы по разные стороны от общего ярма 3. Трехфазная вторичная обмотка 7 имеет такую же конструкцию, что и первичная обмотка 6. Взаимное расположение обмоток 6 и 7 таким, что их первые системы секций 8 расположены на стержнях по разные стороны от общего ярма 3, а их вторые системы секций 9 также расположены на стержнях по разные стороны от общего ярма 3. Таким образом, с одной стороны от общего ярма 3 на стержнях магнитопровода 1 расположены первая система секций 8 первичной обмотки и вторая система секций 9 вторичной обмотки, а с другой стороны общего ярма 3

на стержнях магнитопровода 2 расположены вторая система секций 9 первичной обмотки и первая система секций 8 вторичной обмотки. При этом коэффициент трансформации одной пары систем секций 8 и 9, расположенных на стержнях магнитопровода 1, и коэффициент трансформации другой пары систем секций 9 и 8, расположенных на стержнях магнитопровода 2, могут быть

0 взаимно не равны. Секции 8 и 9 первичной обмотки 6 соединены по схеме двойной звезды с несвязанными нулевыми точками От и 02, которые используются для подсоединения источника постоянного тока. По та5 кой же схеме соединены секции 8 и 9 вторичной обмотки, не связанные нулевые точки Оз и 04 которой также используются для подсоединения источника постоянного тока. Таким образом, секции 9 первичной

0 обмотки 6, т.е. вторая система секций этой обмотки, совмещены с одной обмоткой под- магничивания, а секции 9 вторичной обмотки 7, т.е. вторая система секций этой обмотки, совмещены с другой обмоткой

5 подмагничивания.

Трансформатор работает следующим образом.

При подключении источника постоянного тока 10 к обмотке подмагничивания,

0 совмещенной с первичной обмоткой 6 ( зажимы От и 02), создается постоянная составляющая магнитного потока Ф0, которая в рядом расположенных стержнях магнитопровода 2 направлена в разные стороны,

5 поэтому она замыкается по ярмам 3 и 5 и этим стержням. Эта постоянная составляющая потока Фо приводит насыщению указанных стержней и к уменьшению переменного магнитного потока в них, а в свою

0 очередь, и напряжения на тех секциях 9 и 8, которые расположены на стержнях магнитопровода 2. Вследствие этого увеличивается напряжение на других секциях 8 и 9, которые расположены на стержнях магни5 топровода 1, и выходное напряжение U2 трансформатора определяется коэффициентом трансформации между этими секциями 8 и 9. При подключении источника постоянного тока к обмотке подмагничива0 ния, совмещенной с вторичной обмоткой 7 (зажимы Оз и Оз), аналогичным образом происходит насыщение стержней магнитопровода 1 и выходное напряжение 1)2 трансформатора определяется коэффици5 ентом трансформации между секциями 9 и 8, которые расположены на стержнях магни- топровода 2. Если источник постоянного тока не подключается, то переменный магнитный поток равномерно распределен по участкам магнитной системы и выходное

напряжение Ua трансформатора определя- ется коэффициентом трансформации между первичной 6 и вторичной 7 трехфазными обмотками.

Так как основные гармоники магнитных потоков в двух любых соседних стержнях сдвину ы во времени нэ 120°, то поперечное сечение ярма магнитопровода 1 или 2 примерно в 1/3 раз меньше поперечного сечения одного стержня. При таком соотно- шении сечений основные гармоники магнитной индукции в ярмах и стержнях примерно равны.

В потребляемых из сети первичном линейном токе li и вторичном линейном токе 2 не содержатся четные гармоники, так как они замыкаются в контурах параллельных ветвей обмоток.

Формула изобретения

1. Трехфазный подмагничиваемый трансформатор, содержащий магнитную систему, выполненную с одним общим ярмом и двумя крайними ярмами, дае обмотки подмагничивания и две последовательно включенные системы секций первичной и вторичной трехфазных обмоток, размещенные на стержнях по обе стороны от общего ярма, причем разные системы одной и той же фазы первичной и вторичной обмоток размещены на стержнях, отстоящих через два один от другого, отличающийся

тем, что. с целью уменьшения расхода электротехнической стали и упрощения конструкции и технологии изготовления трансформатора, магнитная система имеет форму составного прямоугольного параллелепипеда, боковыми гранями которого являются четыре отдельных плоских магнитопровода, при этом два из них выполнены шихтованными трехстержневыми со средними ярмами, причем поперечное сечение каждого из крайних стержней равно половине сечения центрального стержня, а два других магнитопровода выполнены двух- стержневыми со средними ярмами и поперечным сечением каждого из стержней, равным половине сечения центрального стержня трехстерхневого сердечника.

2.Трансформатор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью уменьшения расход проводникового материала, системы секций первичной и вторичной обмоток соединены в двойную звезду с разделенными нейтралями для подключения источника постоянного тока.

3.Трансформатор по пп.1 и 2, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования путем перераспределения напряжения между системами секций, обе системы секций выполняются с различными коэффициентами трансформации.

Изобретение относится к электротехнике и энергетике и используется для плавного регулирования напряжения. Цель изобретения - уменьшение расхода активных материалов трансформатора и упрощение конструкции и технологии изготовления его. Активная часть трансформатора состоит из шестистержневой магнитной системы, выполненной в виде прямоугольного паралле- липипеда, и имеет среднее ярмо 3 и два крайних 5. На стержнях 1, 2 выше и ниже среднего ярма расположены системы секций первичной 6 и вторичной 7, 8 трехфазных обмоток, которые имеют различные коэффициенты трансформации и совмещены с обмотками подмагничивания. При подключении первичной обмотки к трехфазной системе напряжений и подключении источника постоянного тока к нулевым точкам первичной или вторичной обмотки, вторичное напряжение при регулировании тока пг дмагничивания будет плавно изменяться, з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С

трехстесякевь серде ик

At

и i

Bi

Сд