Винтовая обмотка трансформатора Советский патент 1980 года по МПК H01F27/28 

t

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторах, рассчитанных на большие токи.

Известна многоходовая винтовая 5 обмотка трансформатора, каждый вход которой содержит одну стандартную и две специальные транспозиции, длины каждого промежутка между центраьда указанных транспозиций равны между 10 собой и составляют 1/4 развернутой длины обмотки ij .

Известна также винтовая обмотка трансформатора, состоящая из четного числа ходов с распределенной тране- |5 позицией в каждой паре ходов, содержащей 2ц параллельных проводов и 2п перестановок, выполненных через (2п+1) промежутков.

При зтом длины, всех промежутков, 20 расположенных между двумя соседними перестановками, равны между собой, а длина первого равна ртине (2п+1)-го промежутка и составляет половину длины любого из остальных промажут- 25 ков 2 .

Данное устройство является нгшболее близким к изобретению по технической сущности и.достигаемому зффекту.30

Недостатком такой конструкции является увеличение радиального размера обмотки в местах перестановок проводов.

Такая конструкция зачастую применяется в наружных обмотках.

Если.перестановка проводов располагается в междуфазном промежутке, то приходится увеличивать габариты магнитопровода, а именно межосевое расстояние, чтобы обеспечить необходимое изоляционное расстояние между обмоткс1МИ соседних фаз.

Целью изобретения является умерьшение габаритов трансформатора путем уменьшения межосевого расстояния.

С этой целью в известной винтовой обмотке трансформатора, состоящей из четного числа ходов с распределенной транспозицией в каждой паре ходов, содержащей 2п параллельных провода и 2 п перестановок, выполненных через (2п+1) промежутков, транспозиция выполнена неравномерно распределенной так,что длина каждого к-го промежутка равна длине (к+п)-го промежутка, где к-2,3...п. Причем длина первого и (2п4-1)-го промежутка равна длине (п 1/-го промежутка. При проектировании длины промежут ,ков между перестановками выбираются такими, что на участках обмс5ТЙй,рас положенных в междуфазном пространстве, перестановки отсутствуют. Благодаря этому появляется вЫШж-. ность сократить межосевое растояние при обеспечении необходййогб йзб:гГяцибнного расстояния между обмдтками соседних фаз. На фиг. 1 условно изображена развертка винтовой обмотки; на фиг. 2 расположение параллельных проводов на Каждом промежутке между перестано ками, на фиг. 3 - относительное расположение наружных винтовых обмоток трех фаз трансформатора. Винтовая обмотка трансформатора, примененная в качестве наружной, содержит 2 хода (провода первого хода на фиг.1 изображены пунктирной линией, второго хода - сплошной). Каждый ход состоит из П 4 параллел ных проводов. Винтовая обмотка состоит из 2П+1 2х4+1 а9 промежутков 1-9. Между каждыми двумя соседними промежутками выполнена пёрёстднЬвка параллельных проводов 10-17. На учас ках обмотки, расположенных, в междуфазном пространстве, перестановки отсутствуют. Междуфазное пространство между обмотками 18 нафиг.3 показано позицией 19. Длина промежутка 2 равна длине промежутка б, длина промежутка 3 - длине промежутка 7, длина промежутка 4 - длине промежутка 8, а суммарная длина промежутков 1 и 9 равна длине промежутка 5. Таким образом имеет место следующее соотношение: длина промежутка К равна длине (k+n ) промежутка. А суммарная длина промежутков 1-го и (2п+1)-го равна длине промежутка (п+1). Рассмотрим промежуток 2(). В этом промежутке (см. фиг. 2) проводники 20 и 21 проходят во внутреннем слое обмотки исцепляются с мин мальным потокосцеплением проводники 22 и 23 проходят в наружном слое с максимальным потокосцеплением, остальные проводники проходят в сред них слоях. рассмотрим промежуток (k+n) т.е промёнсутрк б. В этом прбмежутке про водники 20 и 21 проходят в наружном cJioe и сцепля1отся с макси мальным потокосцеплением проводники 22и 2 проходят во внутреннем слое с мини мальным потокосцеплением; сэстальные прЪводники проходят в средних сйоях Очевидно, для выра внивани потрко - сцеплений параллелбных проводов дл ны промежутков2 и б должны быть од наковы. Так же происходит выравнив ние потокосцеплений параллельных п водов на всех остальных промеясутка Таким образом, в описываемой обмотке имеет место следующее соотноение: длина каждого промежутка k авна длине промежутка (k+1), а уммарная длина промежутков 1 и (2п41) равна длине промежутка (п+1). Благодаря этому происходит выравнивание потокосцеплений параллельных проводов, и, следовательно, обеспечивается равномерное распределение тока по ним. В мощных преобразовательных трансформаторах описанная конструкция применяется в вентильных обмотках. Так в трансформаторе ТЦНП-40000/10 вентильная обмотка - винтовая, четырехходовая, с распределенной транспозицией в каждой паре ходов, причем полная транспозиция выполняется на каждом витке. Каждый ход обмотки содержит 4 параллельных провода. Число перестановок в каждой паре ходов составляет 32 (в частях, соединенных в звезду) и 56 (в частях, соединенных в треугольник). Технико-экономический эффект достигается за счет уменьшения габаритов трансформатора и, следовательно, снижения веса активных материгшов.. Неравномерное распределение перестановокпозволяет перенести их с участков обмотки, расположенных в междуфазном пространстве, на соседние участки, и тем самым уменьшить межосевое расстояние, а предлагаемое соотношение длин промежутков между перестановками обеспечивает высокую надежность трансформатора благодаря равномерному делению тока по параллельным проводам. Особенно большие преимущества предлагаёмай конструкция дает в обмотках на большие токи, выполненных из транспонированного провода. В мощных преобразовательных трансформаторах заявляемое изобретение позволит уменьшить мёжбсевое расстояние на 30-40 мм. Формула изобретения Винтовая обмотка трансформатора, состоящая из четного числа ходов с распределенной транспозицией в кгикдой паре ходов, содержащей 2п параллельных проводов и 2п перестановок, выполненных через (2п+1) промежутков, от л и ч ающ ая с я тем, что, с целью уменьшения габаритов трансформатора путем уменьшения межосевогр расстояния, транспозиция выполнена неравномерно распределенной так, что длина каждого k-ro промежутка равна (k+n)-ro промежутка, а суШарная длина первого и (2п+1)-го промежутка равна длине (п+1)-го промежутка, где .,3п. Источннки информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Герасимова А.С., Майорец А.И. Обмотки и if зол яци я силовьюс масляных трансформа Ь ров.М. 1,Энергия,1969,с.ЗО. 2.Там же, с. 33.

в S

zfezi№:- KzZE eezf

JS /7

Л /г

//

le