Электрический реактор с подмагничиванием Советский патент 1983 года по МПК H01F29/14 

(5) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕАКТОР С ПОДМАГНИЧИВЛНИЕМ

.1

Изобретение относится к электротехнике и энергетике и может быть использойано как мощное управляемое индуктивное сопротивление.

Известна конструкция трехфазного управляемого реактора с обмоткой, в которой выполнены нулевые точки, к. которым подключен источник постоянного тока t1ЗНедостатком данной конструкции является невозможность ее .использования в однофазных сетях.

Наиболее близка к предлагаемой конструкция электрического реактора с подмагничиванием, содерхощего магнитопровод, выполненный в виде двух замкнутых сердечников, обмотку с двумя параллельными ветвями, каждая из которых содержит по две одинаковые ;екции,, соединенные последовательно и размещенные на разных сердечниках, и два управляемых вентиля с зажимами, подключеннных к обмотке 2.

Недостатками ее являются достаточно высокие потери и повышенный расход активных материалов, обусловленные наличием дополнительного трансформатора для питания вентилей, а также пониженная надежность работы , обусловленная резко нелинейным характером статических вольт-амлерных характеристик, что ухудшает. ,д динамический показатель при колебаниях напряжения электрической сеуи.

Цель изобретения - уменьшение потерь и расхода активных материалов, а также повышение надежности работы

15 путем уменьшения нелинейности статических вольт-амперных характеристик..

Для достижения поставленной цели в электрическом реакторе с под20магничиванием, содержащем магнитопровод, выполненный в виде двух замкнутых сердечников, обмотку с двумя параллельными ветвями, каждая из 3 . 98 которых содержит по две одинаковые секции, соединенные последовательно и размещенные на разных сердечниках и два управлпемых вентиля с зажимами подключенных к обмотке, секции одной из параллельных ветвей выполнены с отводами от части витков, равноудаленными от места соединения секций, к которым подключены одноименны зажимы управляемых вентилей, а другие зажимы вентилей подключены в месте последовательного соединения секций другой параллельной ветви. На фиг.1 изображена принципиаль,нал конструктивная схема электрического реактора с подмаг.ничиванием; на фиг..2 - вольт-амперные характеристики устройства. Электрический реактор с подмагнймиванием содержит магнитопровод 1, выполненный в виде двух замкнутых сердечников,, обмотку 2 с двумя параллельными ветвями, каждая из которых содержит по две одинаковые секции, соединенные последовательно и размещенные на разных сердечниках, и два управляемых вентиля 3 с зажимами , подключенных к обмотке 2 , а сек- , Iции одной из параллельных ветвей выполнены с отводами от части витков равноудаленными от места соединения секций, к которым подключены одно. именные зажимы .управляемых вентилей 3, а другие зажимы вентилей подключены в месте последовательного соединения секций другой параллельной вет ви. Устройство работает следующим образом.. ; При подключении зажимов обмотки 2 к переменному напряжению и полностью закрытых управляемых вентилях 3 по обмотке 2 протекает ток холостого хода D . Кривая k отражает зависимость тока Э от напряжения U, соответствующая этому режиму. Данный режим равносилен отсутствию управляемых вентилей 3-о При полностью открытых управляемы вентилях 3 для каждого из двух полупериодов изменения напряжения U воз.никают дополнительные контуры замыка ния тока X послед(эвательно, через вен тили 3). В обоих случаях ток замыкания по дополнительным контурам на правлен в одну сторону, при этом секции с одинаковым распределением постоянного 3 и переменного Э токов ключены согласно и расположены на дном сердечнике. В силу симметрии хемы величина этого тока в верхней нижней части обмотки 2 одинакова, его постоянная составляющая равна 1 i. o-irw--T где WT - расстояние do Ct женное в витках; W - количество витков каждой секции; . , R - активное сопротивление одной параллельной ветви о мотки. При неизменном угле зажигания венилей 3 ток прпорционален напряжению и на зажимах обмотки 2. В результате го статические характеристики близки к линейным (.фиг.2}. Постоянный ток Зо создает потоки одмагничивания Ф в магнитопроодах, которые направлены, соответтвенно встречно и согласно переенным потокам ф. Усиление насыщеия магнитопровода 1 приводит к увеичению переменного тока обмотки 2 3-2у.З -. .. 1 (2) 1-1-к;) где 3 ПОСТОЯННЫЙ ток при полностью открытых управляемых вентилях; коэффициент эффективности подмагничивания; коэффициент регулирования устройства. Зависимость, соответствующая, этому режиму при полностью открытых вентилях показ.ана на фиг.2 (кривая 5). При плавном изменении угла открывания управляемых вентилей происходит плавное изменение вольт-амперной характеристики устройства от кривой k к кривой 5Таким образом, изменение индуктивного сопротивленияпроисходит путем ее самопрдмагничивания предлагаемого реактора/ Падение UT напряжения О на управляёмых вентилях, в соответствии с формулами (1) и .2), приближенно оценивается следующим образом где Хц - номинальное индуктивное со противление устройства. Таким образом, при существующих управляемых вентилях с учетом реаль ных соотношений R/Xj возможно создание реактора на десятки киловольт рабочего напряжения. Практически линейный характер статических харак теристик предлагаемого устройства обеспечивает возможность его предварител.ьной резонансной постройки, что кевозможно в прототипе,статисти ческие характеристики которого нели нейны. Это повышает надежность и быстродействие работы устройства. Формула изобретения Электрический реактор с подмагничиванием, содержащий магнитопро-вод, выполненный в виде двух замк нутых сердечников, обмотку с двумя .параллельными ветвями, ка :;дая из которых содержит по две одинаковые секции, соединенные последовательно и размещенные на разных сердечниках 9 7 и два управляемых вентиля с зажимами, подключенных к обмотке, от п ичающийся тем, что, с целью уменьшения потерь и расхода активных материалов и повьниения надежности работы путем уменьшения нелинейности статических волыгампер ных характеристик, секции одной из параллельных ветвей выполнены с отво дами от части витков,равноудаленными от места соединения секций, к которым подключены одноименные зажимы управляемых вентилей, а другие зажимы вентилей подключены месте последовательного соединения секций другой параллельной ветви. Источники информации, принятые во внимание при экспе|угиэё 1.Авторское свидетельство СССР , кл. Н 01 F , 1977. 2.Патент Японии № 51-16615, п. Н 01 F 29/00, 1978.

076