Трехфазный управляемый реактор Советский патент 1982 года по МПК H01F29/14 

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве плавнорегулируемого трехфазного индуктивного сопротив- ления.

Известны трехфазные реакторы, вы.полненные на пространственном магнитопроводе, на стержнях которого расположена рабочая обМотка, а на ярмах расположена обмотка управления, к которой подключен дроссель для улучшения формы кривой потребляемого тока 1 .

Недостатком этих реакторов является то, что при подмагничивании ярем резко возрастает радиальная составляющая поля рассеивания, которая илзывает значительные дополнительные потери в металле обмоток и бака.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является трехфазный управляе1 лй реактор, стержни которого размещены на две равные по сечению половины, на каждой из которой расположены секции обмотки управления, соединенные в пределах одного стержня встречно,, а в целом по стержням последовательно и согласно 2.

Недостатком такого реактора является то, что потребляекый ток такого устройства несинусоидален, как в режиме холостого хода, так и при подмагничивании. Уменьшение высших гармоник в токе такого устрюйства возможно при значительном снижении индукции в магнитопроводе, что приводит к увеличенному расходу активных мате10риалов.

Цель изобретения - уменьшение расхода активных материалов путем устранения высших гармоник в потребляемом токе устройства во всем диапа15зоне изменения тока управления и при отсутствии подмагничивания ,

Поставленная цель достигается тем, что реактор снабжен трехфазным дросселем с броневой магнитной системой,

20 магнитопровод реактора выполнен пространх;твенным с навитыми ярмами, причем сечение ярем и стержней магнитопровода реактора связаны соотношением S../S, 1,9-2,1, гле

S -сече25

ние ярма, Sf-сечение стержня, а каждая фазная обмотка трехфазного дросселя параллельно подключена к соответствующей части обмотки управления, состоящей из двух секций,

30 расположенных на одном стержне. На фиг.1 приведена схема соединений и размещения обмоток устройства на магнитопроводах реактора и дросселя; на фиг,2 - схема электрических соединений обмоток управления и дросселя. Трехфазный управляемый реактор с трехстержнейым пространственным магнитопроводом содержит трехфс1эный дроссель 1 с броневой магнитной сис темой. На стержнях пространственного магнитопровода 3 размещена трехфазная рабочая обмотка 2, каждый стёржень разбит на, две одинаковые по половины, на каждой из которых размещены секции обмотки. 4 управления, включенные встречно, и в целом по стержням последовательно и соглас но, а параллельно обмотке управлени подключается трехфазный дроссель 1, причем к каждой части обмотки управ ления, состоящей из двух секций обмоток 4, расположенных на одном стержне, подключается фазная обмотка 5 трехфазного дросселя 1, при эт сечения яреМ и стержней магнитопровода реактора связаны соотношением Sc/85, ,9-2,1. Устройство работает следующим об разом. При подключении трехфазной обмот ки 2 к сети в стержнях магнитопрово да 3 протекает магнитный поток основной гармоники ф. При подключени обмотки 4 управления к источнику по стоянного тока, в стержнях магнитопровода наряду с постоянным магнитным потоком фр замыкаются- четные гармонические потоков кратные двум Фц.г. , которые индуктируют на секция включенных встречно и расположенных на одном стержне, ЭДС четных гармонических, которые в сумме для всей обмотки управления равны нулю. Подключение трехфазного дросселя. 1 по схеме (фиг.2) приводит к тому, что по обмоткам дросселя 1 и секциям обмотки 4 управления протекает постоянный ток и ток четных гармонических 1ц. г. г который в свою очеред изменяет величину гармонических потоков кратных двум и тем самым воздействует на форму результирующего магнитного потока в стержнях, от Формы которого зависит и форма потребляемого намагничивающего тока. Поддержание заданного уровня четных зжрмонических магнитных потоков в стержнях магнитопровода с помощью трехфазного дросселя, обеспечивает синусоидальность потребляемого тока Трехфазный дроссель 1 выполнен броневым, что позволяет за счет протекания постоянных магнитных потоков Фод по магнитопроводу обеспечивать заданную величину индуктивного сопр i тивления дросселя токам четных гарм ник и обеспечить синусоидальность во всем диапазоне изменения тока управления. Следует отметить, что активное сопротивление обмоток дросселя значительно больше сопротивления обмотки управления. Мощность трехфазного дросселя составляет 7-8% от мощности реактора. Синусоидальность потребляемого тока при отсутствии подмагничивания обеспечивается соответствующим выполнением магнитс:гтровода реактора, в котором сечения ярма и стержня связаны соотношением ., 1,9 - 2,1. Указанное соотношение определяется подбором величины индукции в стержнях, обеспечивающей компенсацию высших гармоник в потребляемом токе реактора при отсутствии подмагничивания. Расчеты показывают, что коэффициент гармоник (К) находится в 5%-ном пределе, если сечение ярем и стержней связаны Sj./S 1,9 - 2,1, при изменении индукции основной гармоники в пределах от -20% до +20% от номинального значения. В случае, если соотношение больше или меньше указанного предела, то коэффициент гармоники превышает 5%. Полученные теоретические результаты подтверждены экспериментально на опытной модели мощностью 5 кВА. Коэффициент гармоник потребляемого тока реактора, при изменении тока управления от нуля до минимального, находится в 5%-ном пределе. 1 Таким образом, применение предлагаемого устройства для компенсации реактивной мощности или плавного регулирования мощности конденсаторных батарей позволит снизить потери активной энергии от перетоков реактивной мощности. Формула изобретения Трехфазный управляемой реактор, стержни которого расщеплены на две равные по сечению половины, на кеикдой из которых расположены секции обмотки управления, соединенные в пределах одного стержня встречно, а в целом по стержням последовательно и согласно, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения расхода активных материалов путем устранения высших гармоник в потребляемом токе устройства во всем диапазоне- его изменения, реактор снабжен трехфазньш дросселем, с броневой магнитной системой, магнитопровод реактора выполнен пространственным с навитыми ярмами, причем сечение яреМ и стержней магнитогфовода реактора связаны соотношением