Трансформатор для питания выпрямителя Советский патент 1993 года по МПК H01F33/00 H01F27/24 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательным силовым трансформаторам.

Целью изобретения является расширение области применения и улучшение технико-экономических показателей трансформатора.

На чертеже представлена схема трансформатора для питания выпрямителя.

Трансформатор 1 содержит магнито- провод 2 с симметричными основными 3 и боковыми 4 ярмами. На стержнях 5 магнитопровода расположена сетевая обмотка 6, соединенная по схеме звезда, и две части 7 и 8 вентильной обмотки, соединенные соответственно по схеме прямая звезда и обратная звезда с общей нулевой точкой 9. Вентильная обмотка подключена к выпрямителю 10.

Трансформатор работает следующим образом.

При подключении трансформатора 1 к питающей сети напряжения частей 7 и 8 вентильной обмотки, благодаря общей нулевой точке 9, образуют шестифазную систему напряжений, Наличие боковых ярем 4 обеспечивает для рабочего режима выпрямителя 10 возможность беспрепятственного замыкания по ним, наряду с магнитными потоками основной частоты, также и потоков тройной частоты (и нечетнократных им), генерируемых выпрямителем 10 и совпадающих по фазе в стержнях 5 магнитопровода трансформатора 1. В результате напряжения частей 7 и 8 вентильной обмотки, кроме основной частоты, содержат нечетнократ- ные трем высшие гармонические, которые и выравнивают мгновенные значения напряжений смежных фаз шестифазной системы напряжений. Этим для всего рабочего диапазона выпрямителя 10 обеспечивается одновременная попарная проводимость двух вентилей выпрямителя 10 и двух фаз вентильной обмотки, соответственно принадлежащих частям 7 и 8, с длительностью проводимости каждого из вентилей (каждой из фазы вентильной обмотки) в 120 эя.град., несмотря на отсутствие в схеме двухфазного уравнительного реактора.

Потоки тройной частоты, накладывающиеся на потоки основной частоты, определяют не только режим проводимости вентилей и фаз вентильной обмотки трансформатора, но и величину уравнительного тока выпрямителя 10, амплитудные значения потоков стержней и ярем, а также потери и нагревы участков магнитопровода и конструктивных элементов трансформатора. При этом величина и фаза магнитного потока тройной частоты существенно зависит от углов управления вентилями (от глубины регулирования напряжения выпрямителя) и определяют геометрию магнитопровода и всю конструкцию заявляемого

трансформатора. В частности, увеличение амплитуд магнитных потоков приводит к необходимости увеличения сечения стержней трансформатора и изменения сечений его ярем по отношению к стандартной конст0 рукции трансформатора, работающего при синусоидальной индукции и рассчитываемого по общеизвестным формулам. Требуемое увеличение сечений стержней учтено в формуле изобретения коэффициентом

5 1,09-1,14, а изменения сечений ярем - соответствующим соотношением (0,58-0,75). Конкретные значения сечений, определяющих геометрию магнитопровода, зависят от глубины регулирования напряжения, реак0 танса коммутации и стандартизованных размеров конструктивных элементов.

Меньшие значения коэффициентов относятся к трансформаторам с малой глубиной регулирования напряжения, большие 5 к большей глубине регулирования.

Для расчета геометрии магнитопровода трансформатора управляемого преобразователя с глубиной регулирования напряжения 100% принимаем для сечения стержней

0 магнитопровода коэффициент перед дробью равным 1,14, а сечения ярем равными 0,75 сечения стержней.

При определении сечения стержней магнитопровода трансформатора неуправ5 ляемого преобразователя (глубина регулирования 0%) принимаем коэффициент равным 1,09, а сечения ярем - 0,58 сечения стержней.

Промежуточные значения коэффициен0 тов относятся к промежуточным значениям величины глубины регулирования напряжения.

Рассчитанный с учетом изложенного магнитопровод обеспечит допустимые пе5 регревы и допустимый уравнительный ток. Использование изобретения применительно к трансформаторам со встроенным реактором, например, для печных установок, т.е. выполнение их по безреакторной

0 схеме, позволит примерно на 20% улучшить их технико-экономические показатели за счет снижения расхода материалов, потерь, уменьшения габаритов.

Формула изобретения

5 Трансформатор для питания выпрямителя, содержащий трехстержневой магнитопровод с двумя симметричными боковыми ярмами: на стержнях которого расположены соединенная в звезду сетевая обмотка и две части вентильной обмотки со схемами

соединения прямая звезда и обратнаягде l/л-линейное синусоидальное напряжезвезда с общей нулевой точкой, о т л и ч а-ние питающей сети:

ю щ и и с я тем, что, с целью расширенияWco - число витков сетевой обмотки;

области применения и улучшения технике-Вс - допустимое амплитудное значение

экономических показателей, сечения стерж-5 синусоидальной индукции;

ней выбирают по формулеf - частота напряжения;

с /1 по-1 ш ла основные и боковые ярма, выполнены с

ъс (Т.иу i.™j 444 Wco f Вс Vs сечениями 0,58-0,75 от сечения стержней.

Использование: в электротехнике. Сущность: Трансформатор 1 содержит магнито- провод 2 с симметричными основными 3 и боковыми 4 ярмами. На стержнях 5 магни- топровода расположена сетевая обмотка 6, соединенная по схеме звезда и две части 7 и 8 вентильной обмотки, соединенные соответственно по схеме прямая звезда и обратная звезда с общей нулевой точкой 9. Вентильная обмотка подключена к выпрямителю 10. 1 ил.