Трансформатор для ступенчатого регулирования напряжения Советский патент 1993 года по МПК H01F29/02 

00

о

U) Ю СА

СО

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторам с отводами от обмоток,

Целью изобретения является уменьшение расхода материалов за счет уменьшения числа выводов секционированной обмотки и расширение диапазона регулирования.;.....

Поставленная цель достигается тем; что в трансформаторе для ступенчатого регулирования напряжения, содержащем рэзме- щен ные на магнитопроводе первичную обмотку и секционированную вторичную обмотку младшего разряда, и секционированные обмотки старших разрядов с разными числами витков,соедМненн ые согласно, или встречно, или согласно-встречно, число витков секции с наименьшим числом витков обмотки старшего разряда равн о сумме чисел витков, состоящей из числа витков кратного наибольшему числу и спользуё мых витков обмотки предшествующего разряда и числа витков секции с наименьшим числом витков упомянутой обмотки предшествующего разряда.

При согласном соединении обмоток старшего и предшествующего разрядов коэффициент кратности числа витков равен. 1, при согласном и встречном соединении - коэффициент кратности равен 2.

Благодаря выполнению обмоток с предложенными отношениями чисел в итков и со- единением в указанном порядке уменьшается число выводов на три при двух и на шесть при трех однотипных обмотках, а следовательно обеспечивается экономия материалов.

Одновременно- несколько расширяется диапазон регулирования: от 0 до 264 равномерных ступеней вместо диапазона от 0 до 261 равномерной ступени в прототипе (при двух обмотках).

На чертеже приведена схема соединения секций обмоток варианта трансформа- тора для ступенчатого регулирования напряжения.

Предлагаемый трансформатор содержит магнитопровод 1, на котором расположенысекционированные и несекционированные .обмотки. Несекционированная обмотка 2, например, используется как первичная. Секционированные однотипные обмотки содержат последовательно соединенные секции 3-7, 8-12 и снабжены выводами 13--24.

Секции 3-7 обмотки самого младшего разряда выполнены с числами витков, например, в отношении 1:1:5:1:3 соответственно порядку соединения секций 3, 4, 5. 6. 7, т.е. имеют числа витков W:W:5W:W:3W.

где W - число ритков секции с наименьшим числом витков. Все секции этой обмотки имеют число витков 11W.

Секции обмотки следующего по стар- шинству разряда выполнены с числами витков, например, также в отношении 1:1:5 : 1:3. Но число витков секции с наименьшим числом витков этой обмотки равно

lt.w-K + w (i iK+ i)w, т.е. числа витков секции этой обмотки равны (11К + 1)W; (11К + i)W: 5(11К + 1)W: (11 К + 1)W;3(11K+ 1)W,

где К - коэффициент кратности числа витков секции с наименьшим числом витков обмот- 5 ки старшего разряда за вычетом числа витков секции с наименьшим числом витков обмотки предшествующего разряда числу витков всех секций упомянутой обмотки предшествующего разряда. .0Числа витков секций обмотки следующего (третьего) разряда с таким же отношением чисел витков в секциях равны

(11К + 1X11К 1)W: (11К 1)(11К + 1JW: 5(11К+ 1)(11К + 1JW:

5(11.К+ 1)(11К + 1)W; 3(11 К- 1)(11К+ ,1)W. В общем случае для отношения чисел витков в секциях 1:1:5:1:3 числа витков секций 8-12 обмо.тки п-го разряда равны

(11К -ь I)1 W: (11К + 1) W: 5(11К+ 1) 0 W:-.

ЧП-1

п-1

(11К+ 1)п W; 3(11К+ 1) W.

Число витков всех секций обмотки п-го . разряда равно 11(11К+ 1) W.

Секционированные обмотки с от ноше- 5 нием чисел витков в секциях 1:1:5.1:3 могут использоваться в комбинации с несекционированными обмотками, например 2. а также с секционированным обмотками 25, 26, содержащими секции с другими отношени- 0 ями чисел витков.

В общем случае при использовании обмоток с суммарным числом витков, превышающим число витков Wn секции с наименьшим числом витков обмотки п-го 5 разряда в I раз. число витков Wn секции с наименьшим числом витков обмотки п-го разряда равно сумме числа витков К I Wn-i. кратного наибольшему числу используемых витков l-Wn-1 обмотки предшествующего 0 разряда и числа витков Wn-1 секции с наименьшим числом витков упомянутой обмотки предшествующего разряда, т.е.

Wn К I Wn-1 + Wp-1 (K.I + 1)Wn-i, где TWn-1 - наибольшее число используе- 5 мых витков обмотки предшествующего разряда:

Wn-1 наименьшее число витков секции обмотки предшествующего разряда:

Wn - наименьшее число витков секции обмотки старшего разряда:

К - коэффициент кратности, целое число;

I - вещественное число.

8 трансформаторах для регулирования напряжения, в которых используется согласное включение секций обмоток разых разрядов для повышения точности поддержания напряжения, коэффициент кратности равен 1.

трансформаторах для регулирования напряжения, в которых для расширения ди- регулирования напряжения ис- полЬзуется согласное и встречное включение секций обмоток разных разрядов, коэффициент кратности равен 2.

При подключении одной из обмоток трансформатора, например, 2 к сети переменного напряжения между выводами 13, 14 секции 3 с. наименьшим числом витков обмотки младшего разряда появится ЭДС

E.I. ; . . . ;

ЭДС между остальными выводами пропорциональна Ei, прмчем коэффициент пропорциональности равен отношению числа витков между соответствующими выводами и числом витков секции 3.

$табл. 1 приведены значения ЭДС между соответствующими выводами обмотки младшего разряда.

$ табл. 2 приведены значения ЭДС между соответствующими выводами обмотки п- торфряда.., :: 19 -24

ii(iik-+)

Комбинируя согласное (при К 1) либо согласное и встречное включение секций этих обмоток (при К 2) можно получить ряд равномерных ступеней ЭДС от EI до

(ilkjfJEji -с.

11{11К +1) Ei

m

2 i ц i. i is i;. -I.

п 1к

В частности для двух обмоток m 2 и при Комбинации согласного и встречного

включения секций (К 2) можно получить ряд равномерных ступеней ЭДС от Et до

10

15

20

5

0

5

0

232

1

EI - 264Б| через Ei при 12 выводах,

Ј.

а.в прототипе от Ei до 261 Ei через Ei и 263Ei при 15 выводах, т.е. выигрыш в числе

15 - 12 выводов составляет-- ц 100% 20%.

Предложенный трансформатор может найти применение для лабораторных источников питания в качестве бытовых понижающих трансформаторов, например, для питания приборов для выжигания в преобразователях частоты.

Формула изобретения

1. Трансформатор для ступенчатого регулирования напряжения, содержащий размещенные на магнитопроводе первичную обмотку и секционированную вторичную обмотку младшего разряда и секционированные обмотки старших разрядов с разными числами витков, соединенные согласно, или встречно, или согласно встречно, о т л и чающийся тем, что, с целью уменьшения расхода материалов и расширения диапазона регулирования, число витков секции с наименьшим числом витков обмотки старшего разряда равно сумме числа витков, состоящей из числа витков, кратного наибольшему числу используемых витков обмотки предшествующего разряда.

2. Трансформатор по п. 1,отличающий с я тем, что числа витков в секциях обмоток относятся как 1:1:5:1:3.

3. Трансформатор по п. 1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем. что секции соединены согласно и коэффициент кратности числа витков равен 1,

4. Трансформатор по п. 1,отличающий с я тем. что секции соединены согласно и встречно и коэффициент кратности равен 2.

Использование: в электротехнике. Сущность: трансформатор имеет магнитопро- вод 1 с размещенной на нем первичной обмоткой 2 и вторичной обмоткой, имеющей секции младшего разряда 3-7, секции старшего разряда 8-12... Число витков секции 8 с наименьшим числом витков обмотки старшего разряда равно сумме числа витков, состоящей из числа витков кратного наибольшему числу используемых витков обмотки предшествующего разряда 3-7 и числа витков секции с наименьшим числом витков секции обмотки предшествующего разряда, что позволяет уменьшить расход материала и расширить диапазон регулирования. В последующих пунктах представлено соотношение числа витков в секциях обмоток, а также значение коэффициента кратности. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил. Ё