Индукционный аппарат Советский патент 1980 года по МПК H01F27/34 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных силовых, печных и других трансформаторах с большим потоком рассеяния.

Известен мощный силовой трансформатор, содержащий бак, остов, на стержнях которого расположены обмотки, и ярмовые балки для прессовки ярм остова 1.

Нижние ярмовые балки состоят из стенки нижней и верхней полок и ребер жесткости. Такая конструкция ярмовых балок не содержит никаких средств для снижения локальных перегревов элементов металлоконструкции и добаврчных потерь, вызываемых в стенке бака и ярмовых балках потоком рассеяния.

Недостатком таких трансформаторов являются значительные добавочные потери и высокие локальные нагревы в элементах металлоконструкции, что может вызвать повышенный нагрев и аварию трансформатора.

Известен также индукционный аппарат, например автотрансформатор, содержащий бак, остов с размещенными на его стержнях обмотками и ярмовые балки, состоящие из

стенки, полок и ребер жесткости, электрически соединенных со стенкой 2.

В таком аппарате обмотки низкого напряжения рассчитаны на большие токи, достигающие десятков килоампер, и, следователь, обладают повышенными добавочными потерями и локальным нагревом элементов металлоконструкции.

С целью снижения добавочных потерь и локальных перегревов элементов конструкции от потоков рассеяния на верхних 10 полках нижних ярмовых балок устанавливаются магнитные шунты.

Такие системы шунтирования защищают ярмовые балки от поля рассеяния обмоток. Однако, при этом необходимы системы элементов для закрепления щунтов и изоляции щунтов на полках ярмовых балок, увеличиваются расход дорогостоящей электротехнической стали и трудоемкость. Кроме этого, необходимо увеличение габарита высоты трансформаторов на высоту пакетов 20 щунта, располагаемых между верхней полкой нижних ярмовых балок и нижними торцами обмоток.

Эти недостатки ограничивают область широкого применения конструкций ярмовых балок с системой шунтирования, например, в автотрансформаторах, особенно предельных мощностей, где на стержне остова располагается много обмоток (до 4) и отводы от внутренних обмоток располагаются между нижними торцами обмоток и верхней полкой нижней ярмовой балки, т. е. в зоне расположения пакетов шунтов, так как приходится увеличивать промежуток от отвода до верхней полки нижней ярмовой балки на толпшну пакетов шунтов, что увеличивает высоту активной части, и, как сказано выше, габари трансформаторов по высоте. Целью изобретения является уменьшение габаритов и добавочных потерь. Указанная цель достигается тем, что индукционный аппарат, например автотрансформатор, содержаший бак, остов с разметенными на его стержнях обмотками и ярмовые балки, состояшие из стенки, полок и ребер жесткости, электрически соединенных со стенкой, снабжен диэлектрическими плитами, а ярмовые балки - токопроводяшими перемычками, при этом токопроводяшие перемычки скреплены с наружными торцами ребер жесткости ярмовых балок с образованием между перемычками, ребрами жесткости и стенкой замкнутых контуров, на которых со стороны обмоток установлены диэлектрические плиты. На фиг. 1 показан индукционный аппарат, разрез по поперечной фазовой оси профильной проекции; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Мощный силовой автотрансформатор с большим потоком рассеяния (фиг. 1) содержит бак 1, остов 2 с расположенными на его стержнях обмотками 3 и ярмовые балки 4 для прессовки ярм остова, которые состоят (фиг. 1, 2) из стенки 5, полок 6 и электрически соединенных со стенками балок ребер жесткости 7. Наружные торцы смежных ребер жесткости нижних ярмовых балок соединены токопроводящими перемычками 8, которые с ребрами жесткости и стенкой балки образуют замкнутые электрические контуры 9 (фиг. 2), а поверх контуров установлены диэлектрические плиты 10 для опоры обмоток (фиг. 1, 2, 3). Наличие замкнутых электрических контуров 9 на пути магнитного потока рассеяния создает дополнительное магнитное сопротивление. В таких контурах при протекании через него магнитного потока наводится ЭДС. Так как контур имеет конечную величину электрического сопротивления, то по нему будет протекать ток, возникаюш,ая при этом ЭДС самоиндукции и поток, направленный на вытеснение магнитного потока, создавшего этот ток, т. е. магнитного потока рассеяния обмоток. Вытесненный поток рассеяния будет отклоняться в стороны и направляться к активной стали остова и баку аппарата. С целью снижения локальных нагревов в зоне 11 (фиг. 3) на верхней полке ярмовой балки могут быть дополнительно установлены у стенки шунты 12 на межфазных участках или по всей длине полки. Использование изобретения позволит уменьшить высоту активной части на высоту пакетов магнитных шунтов и, следовательно, индукционного аппарата, уменьшить расход дорогостояшей электротехнической стали, используемой для шунтов - около 1 т и значительно снизить трудозатраты на изготовление устройств для снижения добавочных потерь в стенках бака и ярмовых балках. Формула изобретения Индукционный аппарат, например автотрансформатор, содержащий бак, остов с размешенными на его стержнях обмотками и ярмовые балки, состоящие из стенки, полок и ребер жесткости, электрически соединенных со стенкой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и добавочных потерь, индукционный аппарат снабжен диэлектрическими плитами, а ярмовые балки - токопроводящими перемычками, при этом токопроБодящие перемычки скреплены с наружными торцами ребер жесткости ярмовых балок с образованием между перемычками, ребрами жесткости и стенкой замкнутых контуров, на которых со стороны обмоток установлены диэлектрические плиты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Петров Г. Н. Электрические машины. М., «Энергия, 1974, ч. I, с. 230, рис. 2- 265 а. 2.Авторское свидетельство СССР № 261557, кл. Н 01 F 27/36, 1969. (О