Трехфазный трансформатор для питания теристорных агрегатов Советский патент 1977 года по МПК H01F27/28 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к трансформаторам для питания мощных тнрнсторных агрегатов, в частности для электроприводов постоянного тока. Известен преобразовательный трансформатор для питания реверсивных электроприводов по противопараллельной схеме, содержащий две активные части в баке, сетевую и веятильную обмотки, причем вентильная обмотка каждой ИЗ указанных активных частей расщеплена на две части, соединенные ,в звезду и в трй угольник (I. При этом взаимное влияние ти-ристорных мостов, питающихся от разных активных частей, зависит от мощности сети переменного тока и является минимальным. По сравнению с трансформатором той же мощности, но с одной активной частью, известный трансформатор имеет большие габариты и меньщий КПД. Для питания многомостового тиристорного агрегата может быть применен трансформатор, содержащий одну активную часть, сетевую и вентильную обмотки, причем последняя расщеплена на четыре части, две из KOTOp Jx соединены в звезду, а две - и треугольник , и все части вентильной обмотки расположены концентрически последовательно по высоте стержня магнитопровода 2. Из закона соразмерности следует, что при увеличении мощности трансформатора удельный расход активных материалов и удельные потери снижаются, в частности при удвоений мощности масса активных материалов и потери уменьшаются на 16%. Однако при расположении четырех частей вентильной обмотки последовательно по высоте стержня магнитопровода магнитная связь между частями вентильной обмотки существенно выше, чем у трансформатора с, двумя активными частями. Напряжение вегтильиой обмотки, на которое рассчитывается преобразовательный трансформатор, и следовательно, его мощность, изменяются в зависимости от минимального угла опережения инвертора, при котором обеспечивается заданный минимальный угол погасания тиристора. Величина минимального угла погасания выбирается из условия надежной устойчивой работы тиристоров агрегата в соответствии с параметрами тиристоров к системой импульсно-фазового управления. С увеличением магнитной связи между частями вентильной обмотки минимальный угол опережения инвертора увеличивается, что ведет к необходимости компенсации этого изменения. Для того, чтобы сохранить заданную величину минимального угла опережения при

повышении магнитной связи между частями вентильной обмотки, необходимо выполнить трансформатор на более высокое вторичное напряженке н, следовательно, повысить мощность трансформатора н расход активных материнлов. При этом вынгрыш в активных материалах по сравнению с трансформатором с двумя активными частями небольшой (2-г-3 /о при четырех частях вентильной обмоткн). С дальнейшим увеличением числа частей вентильной обмотки экономичность трансформатора с одной активной частью и последовательно расположенными частями вентильной обмотки снижается еще больше, так как больше становится магнитная связь между частями обмоткя.

С целью снижения расхода материалов, уменьшения габаритов и повышения КПД в предлагаемом трансформаторе, содержащем сетевую и вентильную обмотки, расположенные концентрнческц не стержнях магинтопровода, причем вентильная обмотка расщеплена на четное число гальванически: несвязанных частей, больше двух, половина из которых соединена в звезду, а половина - в треугольник, части, имеющие одну схему соедннення, находятся с одной стороны сетевой обмотки, а частя, имеющие другую схему соединения, расположены с .другой стороны сетевой обмотки.

На чертеже изобрах;еиодии из возможных варнаятов конструкции одной фазы описывае.мого трансформатора с вентильной обмоткой, расщепленной на четыре части.

На стержне магнитопровода } концентрически расположены сетевая обмотка 2, состоящая из двух параллельно соединенных частей, н части 3-6 вентильной обмотки. При этом на одной стороне сетевой обмотки последовательно по высоте расположены части 3 и 4, соединяемые на трех стержнях магиитопровода. в треугольник, а иа другой - части 5 н 6, соединяемые в звезду.

Известно, что магннтная связь по путям рассеяния между частями вентнльной обмотки, расположенными по разные стороны сетевой обмотки практически отсутствует. Магнитная связь между частямн вентильной обмотки с одинаковой схемой соединения при двух частях

иа одном концентре меньше, чем магнитная связь между двумя соседними частями при расположении четырех частей последовательно по высоте стержня на одном концентре, что улучшает нспользование активных материалов. Кроме того, при одинаковой магнитной связн двух частей уменьшенне угла погасания (по сравнению с отсутствием 11|агнитной связи по путям рассеяния) меньше в том случае, если их схемы соединения одинаковы, что позволяет лучше использовать активные материалы. Таким образом, прнмененне предлага.мого трансформатора позволяет сннзнть расход актнвных материалов примерио на 7%.

Обитая техннко-экономическая эффективность от виедреиия предполагаемого изобретения определяется уменьшением расхода не только активиых, но и конструкоиоиных и изоляционных материалов, сокрац(еннем габаритов трансформатора н повышением КПД преобразовательного агрегата.

Формула изобретения

Трехфазный трансформатор для питания тнристорнь|Х arpieraTpB, содержащий сетевую и вентильную .обмотки, которые расположены, концентрически на стержнях 11)агнитопровода, п{жчем вентильная обмотка разделена на четное число электрически не связанных частей, более двух, половнна которых соединена в звезду, а половина - в треугольник,огличоюи4ийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения габаритов, части вентильной обмоткн, нмеющне одну; схему соединення, расположены с одной стороны сетевой обмотки, а части, имеющие другую схему, расположеиы с другой стороны сетевой снбмоткн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Фнщлер Я. Л., Демидова Н. А. Новые серии масляных траисформаторов для вентнльногоэлектрор|ров6да постоянного . «Элек-. тротехника № 4, 1975, с, 48, рис. 2.

2.Фишлер Я. Л., Урманов Р. Н. Преобразовательные трансформаторы, М., «Энергия, 1974, с. 91, рис. 3-9.