Трехфазное регулируемое трансформаторное устройство Советский патент 1982 года по МПК H01F29/14 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроиндукцйонным аппаратам с питанием от трехфазной сети переменного тока и регулированием с помощью подмагничивания постоянным током. Предлагаемое изобретение может быть использовано в регулируемых и стабилизированных источниках электро питания, радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) , аппаратуры проводной св:язи и вычислительной техники, а также в регулируемых электроустановках общепромышленного применения. .Известны трехфазные трансформатор регулируемые подмагничиванием шунтов (РТПШ), которые выполнены на составной двухплоскостной магнитной системе, содержащей одинаковые главный и добавочный (шунт) магнитопроводы, в виде трехстержневых магнитопроводов расположенных параллельно друг Другу и соединенных шестью магнитными пере мычками. Каждая первичная обмотка переменного тока охватывает один стержень главного магнитопровода, а каждая вторичная обмотка переменного тока охватывает один стержень главного магнитопровода и один стержень шунта. Обмотки управления постоянно-. го тока размещены на стержнях шунта 1. Недостатком такого ТРПШ является конструктивная сложность пространственной магнитной системы. Наиболее близким к предлагаемому устройству является регулируемый подмагничиванием трехфазный трансформатор, выполненный на плоскостной магнитной системе, которыйсодержит две трехфазные магйитные системы, выполненные с общим ярмом, и две последовательно включенные системы первичных и вторичных:66MOTOKL с различными коэффициентами трансформации для перераспределения напряжений между ними в процессе регулирования, причем каждый из стержней магнитной система подразделен на две параллельные части, на которых размещены обмотки управления, подмагничивающие объем стали внутри обмоток переменного тока и включенные встречно для компенсации наводимых в них ЭДС основной частоты 2. Недостатками известного устройства являются сложность магнитной систег и сравнительно низкий коэффициент использования активных материалов трансформатора. Цель изобретения - упрощение конструкции регулируемого трансформатор а также повышение коэффициента испол зования активных материалов регулируемого трансформатора. Поставленная цель достигается тем что в трехфазном регулируемом трансформаторе, содержащем две трехфазные магнитные системы, на которых размеще ны первичные и вторичные обмОтки пере менного тока-и обмотка управления пос тоянного тока, каждая из трехфазных магнитных систем выполнена в виде группы однофазных магнитопроводов, в которой первичные обмотки переменного тока соединены, например, в звез ду и подключены к трехфазной питающей сети через дополнительно введенные конденсаторы, а обмотка управления выполнена в виде шести идентичных секций, размещенных на однофазных магнитопроводах и соединенных в каждои группе в открытый треугольник, причем секции, образующие открытые треугольники разных групп, соединены между собой последовательно-встреч но. На чертеже приведена электрическая схема трехфазного регулируемого трансформатора. Трехфазный регулируемый трансформатор содержит две трехфазные магнитные системы, на которых размещены соответственно две трехфазные системы первичных и втори ных обмоток переменного тока, и обмот ку управления. Согласно предлагаемому изобретению каждая из -трехфазных магнитных систем регулируемого трансформатора выполнена в виде группы однофазных магнитопроводов Г-3 и 4-6. Первичные обмотки переменного тока 7-9 и 10-12 в каждой группе соединены в звезду и подключены к питающей трех фазной сети через конденсаторы 13-15. Обмотка управления выполнена в виде шести идентичных секций 16-18 и 19-21 размещенных на однофазных магнитопроводах 1-3 и 4-6 и соединенных в каждо группе в открытый треугольник, причем секции 16-18 и 19-21, образующие открытые треугольники разных групп, соединены между собой последовательновстречно. Устройство работает следуклцим образом. Напряжение каждой фазы питающей сети распределяется между падением напряжения на последовательном конден саторе и напряжением на двух параллельных первичных обмотках трансформатора . При изменении магнитной проницаемости магнитопровода вследствие подмагничивания изменяется индуктивное сопротивление трансформатора, что при водит к перераспределению напряжения на последовательно включенных конденсаторах и первичных обмотках трансформатора. Возвратная магнитная проницаемость нелинейно падает с увеличением напряже.нности магнитного поля постоянного тока и не зависит от направления магнитного потока. Таким образом, при появлении тока управления происходит нелинейное изменение напряжения на первичных обмотках трансформатора и, с учетом коэффициента трансфо{)мации, напряжение вторичных обмоток трансформатора. При соединении в каждой трехфазной группе секций обмотки управления в неполный треугольник сумма первых (основных) гармоник ЭДС обмоток равна нулю, а третьи гармонические составляющие ЭДС (и кратные трем 6,9, 12 и т.д.) суммируются, в результате чего в секциях обмотки управления, образующих открытые треугольники, действуют только третьи гармонические ЭДС, которые взаимно компенсируются последовательно-встречным соединением указанных секций. На практике наиболее целесообразным являете использование на выходе трехфазного регулируемого трансформатора симметричной нагрузки, например двенадцатифазного преобразователя переменного напряжения в постоянное 22 по схеме соединения втричных обмоток 23-25 и 25-28 в неполный треугольник, 15 влево, 15 вправо. Отношение полного числа витков каждой вторичной обмотки к числу витков от ее начала до ответвления должно быть равно 2,73. Ответвления вторичных обмоток 23-25 одной трехфазной группы соединяются в треугольник в прямом порядке чередования фаз, а ответвления вторичных обмоток 26-28 другой трехфазной группы - в обратном порядке чередования фаз. Предлагаемый трансформатор может быть выполнен на любом типе магнитопроводов как шихтованных, так и витых, а для известного устройства необходимо выполнение магнитопровода специальной конфигурации с просечками стержней. Повышение коэффициента использования активных материалов также следует из описания и достигается тем, что на каждом стержне предлагаемого трехфазного регулируемого трансформатора размещена одна, а в известном две секции обмотки управления, что повышает коэффициент заполнения окна магнитопровода медью обмоток переменного тока и, следовательно, коэффициент использования активных материалов. Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения обеспечивается за счет снижения расхода активных материалов с учетом потребноети В источниках питания различных предприятий.

Формула изобретения

Трехфазное регулируемое трансформаторное устройство, содержащее две трехфазные магнитные системы, на которых размещены первичные и вторичные обмотки переменного тока и обмотка управления постоянного тока, отличающееся тем, что, с. целью упрощения конструкции регулируемого трансформатора и повышени коэффициента использования активных материалов, трансформатор снабжен конденсаторами, каждая из указанных трехфазных магнитных систем выполнена в виде группы однофазных магнитопроводов, в которой первичные обмотки переменного тока соединены преимущественно в звезду и подключены к трефазной питающей сети через конденсаторы, а обмотка управления выполнена в виде шести идентичных секций, размещенных на однофазных .магнитопроводах и соединенных в каждой группе в открытый треугольник, .причем секции, образующие открытые треугольники раэ..ных групп, соединены между собой последовательно-встречно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Бамдас A.MV Шапиро С.В. Стабилизаторы с подмагничиваемыми трансформаторами. М-Л./ энергия, 1965, с. 23, рис. 1-5.

2.Авторское свидетельство СССР № 152701, кл. Н 01 F 29/14, 1961.

-|

h1

«-t