Индукционное устройство Советский патент 1991 года по МПК H01F27/18 

Изобретение относится к электротехнике, касается индукционных устройств с системой охлаждения, работающей по испарительно конденсационному циклу, и может использоваться, например, в трансформаторах.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения устройства.

На фиг. 1 изображен трансформатор, вертикальное сечение; на фиг. 2 - система охлаждения, вертикальное сечение; на фиг. 3 - тепловоспринимающая часть системы охлаждения цилиндрической формы; на фиг. 4 - тепловоспринимающая часть системы охлаждения прямоугольной формы с двумя вертикальными сквозными пазами.

Индукционное устройство соде ржит магнитопровод 1 и расположенные на стержне 2 магнитопровода катушку 3(например, обмотка низшего напряжения) и катушку 4 (например, обмотка высшего напряжения). Катушки установлены с зазором одна отног сительно другой, в зазоре расположена теп- повоспринимающая часть 5 системы охлаждения, по форме совпадающая с формой катушек, и соприкасающаяся через тонкие слои 6 изоляционного материала с поверхностями охлаждаемых катушек.

Тепловоспринимающая часть 5 выполнена в виде полого цилиндра с центральным отверстием из тонкого теплопроводного материала, например из медной ленты, и может иметь различную конфигурацию, например круглую, как на фиг. 3, или прямоугольную, как на фиг. 4, в зависимости от конфигурации прилегающих к ней поверхностей катушек.

При числе катушек более двух тепловос- принимающие цилиндры могут быть расположены в каждом зазоре между катушками, а также в канале 7 между стержнем 2 и катушкой 3.

Выполнение тепловоспринимающей части в виде цилиндра с центральным отверстием позволяет использовать его в качестве каркаса, на который намотаны провода катушки, что позволяет снизить до практически возможного уровня термическое сопротивление теплоотдачи от катушки к тепловоспринимающей части и снизить трудоемкость изготовления.

Внутренняя полость 8 цилиндра 5 частично заполнена жидким теплоносителем 9, например ацетоном,

Тепловоспринимающий цилиндр 5 соединен с расположенной выше неготеплоот- дающей частью 10 посредством паропровода 11 и конденсатора 12.

В цилиндре 5 имеется сквозной паз 13, размыкающий контур, создаваемый цилиндром вокруг стержня магнитопровода. Таких пазов может быть несколько (фиг.4).

Входной конец 14 паропровода 11 и выходной конец 15 конденсатора 12 расположены в верхней части цилиндра 5 с одной стороны от ярма 16 магнитопровода 1, что обеспечивает отсутствие замкнутого конту- ра вокруг ярма.

Выходной конец 17 паропровода 11 расположен выше входного конца 18 конденса- топровода 12.

Индукционное устройство работает следующим образом.

Потери, выделяемые в виде тепла в катушках 4 и 3 индукционного устройства при протекании по ним электрического тока, за счет теплопроводности через тонкие слои изоляции 6 передаются к тепловоспринима- ющему цилиндру 5. Развитая поверхность

контакта поверхности к атушки и цилиндра 5 обеспечивает снижение плотности тепло- - вого потока и уменьшение термического сопротивления на участке проводники обмотки -тепловоспринимающий цилиндр.

В полости 8 цилиндра 5 происходит кипение теплоносителя 9. Образующийся при кипении пар по паропроводу 11 поступает в теп- лоотдающую часть 10, где, конденсируясь, отдает тепло в окружающую среду. Конденсат под действием гравитационных сил стекает в низ теплоотдающей части 10 и по конденсатопроводу 12 возвращается в цилиндр 5.

Выполнение индукционного аппарата

предлагаемой конструкции позволяет эффективно использовать высокую теплопере- дающую способность двухфазной замкнутой системы охлаждения за счет снижения термических сопротивлений тепловому потоку и снижения плотности теплового потока, что приводит к повышению эффективности охлаждения устройства.

Проведенные экспериментальные исследования трансформатора мощностью 100 кВ А с замкнутой двухфазной системой охлаждения и трансформатора мощностью 160 кВ А с замкнутой двухфазной системой

охлаждения, а также выполненные расчетные оценки позволяют сделать вывод, что предлагаемое техническое решение обеспечивает снижение удельной материалоемкости индукционного устройства в 1,5 раза

с одновременным увеличением ресурса работы либо при сохранении ресурса позволяет применить конструкционные и изоляционные материл--ыЬплрг; низкого класса нагревостойкости и сммым снизить стоимость устройства

Формула изобретения Индукционное устройство, содержащее магнитопровод и по крайней мере несколько цилиндрических катушек, установленных с зазором между ними, а по крайней мере одну замкнутую двухфазную систему охлаждения, состоящую из тепловоспринимаю- щей и теплоотдающей частей, тепловоспринимающая часть расположена в зазоре между катушками, а теплоотдаю- щая часть размещена вне катушек, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, каждая систе0

ма охлаждения снабжена паропроводом и конденсатопроводом, тепловоспринимающая часть системы охлаждения выполнена в виде полого цилиндра с центральным отверстием и по крайней мере одним сквознымпродольнымпазом, тепловоспринимающая часть соединена с теплоотдающей частью посредством паропровода и конденсатопровода, размещенных по одну сторону от ярма магнитопровода, выходной конец паропровода в теплоотдающей части расположен выше входного конца конденсатопровода.

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в трансформаторах. Цель изобретения повышение эффективности охлаждения уст18 // Ml 11II II III НИМ т УШ yjj - f у,/, с f УуСл Г,, У пи I: TNI И Пшш ройства. Индукционное устройство содержит магнитопровод 1 и расположенные на стержне 2 магнитопровода катушку 3 и катушку 4. Катушки установлены с зазором друг относительно друга, в зазоре расположена тепловоспринимающая часть 5 системы охлаждения, соприкасающаяся через тонкий слой 6 изоляционного материала с поверхностями охлаждаемых катушек. Тепловоспринимающая часть выполнена в виде полого цилиндра с центральным отверстием и может иметь различную конфигурацию. Выполнениетепловоспринимающейчастив виде цилиндра с центральным отверстием позволяет использовать его в качестве каркаса, что позволяет снизить до практически возможного уровня термическое сопротивление воспринимающей части и снизить трудоемкость изготовления. 4 ил. // сл С III Н yjj ji тттпт о о о о о со

1811

.1IIII М/11 Н II111IIIIЛ I

Р jffS) s s rsj

Л 1iAJ L

-/г -/in

mm -. ,, i Г.

Фиг.2

Фиг.З

15

tt

Фиг.4