Сильноточный трансформатор Советский патент 1982 года по МПК H01F38/08 

Изобретение относится к нагрузочным трансформаторам и может применяться для испытаний, наладки и проверки токовых защит и токовых расцеп телей защитной аппаратуры электрообо рудования, а также в тех случаях, когда необходимо получение больших токов, например при точечной электро сварке. Известны нагрузочные трансформато ры, содержащие тороидальный магнитопровод первичную и вторичную обмотки LIT. Наиболее близким по технической сущности является конструкция трансформаторов, содержащая броневой ма1- нитопровод и первичную обмотку, размещенную внутри вторичной обмотки 2. Однако в известных сильноточных H грузочных трансформаторах в зоне бол ших токов (свыше 3 кЛ) только незначительная часть мощности трансформатора используется на испытуемом объек те, большая часть мощности приходится на потери впервичной и вторичной обмотках на преодоление сопротивления их индуктивности рассеивания, что в свою очередь приводит к необходимости завышения мощности трансформатора, увеличению его массы, стоимости и габаритов. Кроме этого, для регулирования величины выходного тока нагрузочного трансформатора необходимы регулирующие устройства, габариты и масса которых также велики. Цель изобретения - улучшение удельных характеристик сильноточного трансформатора, а именно уменьшение удельной массы трансформатора на единицу выходного тока (кг/кА), удельного объема трансформатора на единицу выходного тока (), удельного потребления мощности из пидающей ети на единицу выходного тока кВА/кА), а также создание сильноточного трансформатора с изменяемой величиной выходного тока, не требую39щего применения постороннего регулирующего устройства. Указанная цель достигается тем, что первичная обмотка размещается внутри вторичных полуобмоток, выполненных из листовой меди, а отношение высоты вторичной обмотки к расстоянию между ее полуобмотками находится в пределах , чем это отношение больше,тем сильнее потокосцеплейие между обнотками. При таком взаимном расположении первичной и вторичной обмоток величина их индуктивного сопротивления , вызванного индуктивностью рассеивания, в десятки раз ниже величины активного сопротивления обмоток трансформатора. По этой причине в расчетной эквивалентной схеме трансформатора сопротивления индуктивности рассеивания обмоток трансформатора исключаются. Магнитопровод сильноточного трансформатора имеет конструкцию броневого типа. Регулирование величины выходного тока сильноточного трансформатора без применения для этой цели специальных устройств достигается за счет размещения дополнительных обмоток с отвод ми на крайних стержнях магнитопровода. Дополнительные (регулирующие) обмотки включены последовательно с первичной обмоткой трансформатора. Первичная обмотка трансформатора, за ключенная внутри вторичных полуобмоток , рассчитывается на номинальное питающее напряжение. На фиг. 1 показан сильноточный трансформатор, вид спереди;на фиг.2 то же, вид сверху. Магиитопровод 1 трансформатору шихтуется ленточными разрезными сер дечниками типа ШЛ. Чем вьше мощност трансформатора, тем больше необходи мо сердечников. На фиг. 1, 2 показано взаимное расположение витков вт ричной обмотки 2, выполненных листовой медью. Внутри расположена сетевая, первичная обмотка 3. Дополнительные (регулирующие) обмотки с отводами 5 расположены на крайних стержнях броневого магнитопровода и включены последовательно с первичной обмоткой. Внутренний виток вторичной обмЪтки 2 имеет коробчатый ви и играет роль каркаса для первичной обмотки 3- Начало 6 вторичной обмотки выходит через боковую часть обмотки и снабжено отверстиями для кре ления токоотвода. Конец внутреннего витка вторичной обмотки также выходит через боковую часть обмотки и соединяется последовательно с началом наружной части вторичной обмотки. Конец 7 наружной части вторичной обмотки несколько удлинен с целью создания непосредственного контакта с губками выкатных автоматов и снабжен также отверстиями для присоединения токоотвода. Заготовки внутреннего и наружного витков выполнены на листовой меди (алюминии) Z-образной, (С-образной или Г-образной формы. При необходимости получения меньших выходных токов и значительного уменьшения величины потребляемого тока из сети, за счет увеличения коэффициента трансформации, используется только одна внутренняя (или внешняя) вторичная полуобмотка. Предлагаемый смльноточный трансформатор имеет удельную массу 2,53 кг/кА, что в 2- раза меньше чем у известных трансформаторов аналогичного назначения. Кроме этого, удельный объем предлагаемого трансформатора составляет 1 , что в раз меньше, чем у известных трансформаторов, а удельная мощность потребления у предлагаемого трансформатора в 1, раза меньше. Масса сильноточного трансформатора предлагаемой конструкции при выходном токе 8 кА составляет всего 2 кг, а при выходном токе кА масса его составляет 39 кг. Формула изобретения 1,Сильноточный трансформатор, содержащий броневой магнитопровод, первичную обмотку, размещенную внутри вторичной обмотки, отличающийся тем, что, с целью улучшения удельных характеристик вторичная обмотка выполнена в виде двух коробчатых полуобмоток из листовой меди с боковыми выступами для подключения токопроводов, расположенных одна в другой, между коробчатых вторичных полуобмоток размещены витки первичной обмотки. 2.Трансформатор по п. 1, о т личающийся тем, что отношение высоты вторичной обмотки к расстоянию между ее полуобмотками находится в пределах .

3. Трансформатор по пп. 1 и 2, отли-чающийся тем, что с целью регулирования величины выходного тока, на боковых стержнях броневого магнитопровода расположены регулируемые отводами обмотки, включенные последовательно с первичной обмоткой.

. Трансформатор по пп. 1-3, отличающийся тем, что внутренняя полуобмотка выполнена из листа меди Z-образной формы, а наружная полуобмотка выполнена из листа меди Г-образной формы.

5. Трансформатор по пп. 1-3, о т личающийся тем, что внутренняя полуобмотка выполнена из листа меди t-образной формы, а внешняя полуобмотка из листа меди Г-образной

формы.

6. Трансформатор по пп. 1-3, о т личающийся тем, что внутреняя и наруинзй вторичные полуобмоткй выполнены из листовой меди Z-образной формы.

7.Трансформатор по пп. 1-3, о т личающийся тем, что внутренняя и наружная вторичные полуобмотки, выполнены из листовой меди С-образной формы.

8.Трансформатор по пп. 1-3 о т личающийся тем, что внутренняя полуобмотка выполнена из лис та меди Z-образной формы, а наружная полуобмотка из листа меди С-образной формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № i4l356l , кл. Н 01 F 27/26, 1972.

2.Бальян Ф.К. Трансформаторы для радиоэлектроники. М., 1971, с.