Регулируемый трансформатор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторостроении, в сварочной и рентгеновской технике и в других отраслях народного хозяйства, где требуется Плавное регулирование напряжения и его стабилизация. Изобретение позволяет расширить область применения трансформатора за счет более широкого диапазона регулирования , а также упростить конструкцию. Магнитная система трансформатора содержит стержни 1, расположенные под углом 120 один относительно другого , при этом каждый стержень вьтолнен из двух частей 1 и 1 .На одной части каждого стержня 1, например 1 , расположена одна часть 2 первичной обмотки и вторичная обмотка 4. На другой части каждого стержня . расположена другая часть 3 первичной обмотки, последовательно-встречно соединенная с частью 2 первичной обмотки. Два управляемых ярма 5 и 7 и неуправляемое ярмо 6 выполнены витыми в виде многоугольника, причем каждое управляемое ярмо расщеплено на две части 5 и 5 , 7 н 7 , при этом расщепленные части каждого ярма расположены концентрично в одной плоскости. На контурах 3 ,5 и 7 , 7 управляемых ярем 5 и 7 расположеI (Л U IND 4 to 7( Фил.Т

ÄÄSUÄÄ 1427427 А1 (1) Н О1 F 29/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5(5,g f

1 ,,".1, СОЮЗ СОВЕТСНИХ р=, йф - ".; СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4226077/24-07 (22) 13.03.87 (46) 30.09.88.Бюл. Р 36 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона и Московское научнопроизводственное объединение "Спектр" (72) В.А.Троицкий, Н.Г.Белый, В.А.Нагайцев, Е.А.Гусев, В.Н.Твердохлебов, В.П,Дранков и Г.А.Степанов (53) 621.316.722:621.791.7.037(088.8) (56) Авторское свидетельство:СССР

У 597013, кл. Н О1 F 29/14, 1972.

Авторское свидетельство СССР

11/ 936054, кл. Н 01 F 29/14, 1980. (54) PEГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНСФОРМАТОР (57)Изобретение1 относится к электро" технике и может быть использовано в трансформаторостроении, в сварочной и рентгеновской технике и в других отраслях народного хозяйства, где требуется, плавное регулирование напряжения и его стабилизация. Изобретение позволяет расширить область применения трансформатора эа счет более широкого диапазона регулирования, а также упростить конструкцию.

Магнитная система трансформатора содержит стержни 1, расположенные под

0 углом 120 один относительно другого, при этом каждый стержень выпалl (( нен из двух частей 1 и 1 .На одной части каждого стержня 1, напри" мер 1, расположена одна часть 2 пер

/ вичной обмотки и вторичная обмотка

4. На другой части каждого стержня . расположена другая часть 3 первичной обмотки, последовательно-встречно соединенная с частью 2 первичной обмотки. Два управляемых ярма 5 и 7 щ . и неуправляемое ярмо 6 выполнены, витыми в виде многоугольника, при:чем каждое управляемое ярмо расщеплеI (/ / нонадвечасти5 и5, 7 и7 при этом расщепленные части каждого ярма расположены концентрично в одной

ll ( плоскости, На контурах 5,5 и 7 ((7 управляемых ярем 5 и 7 расположе142/427 но по три катушки 8 и 9 обмоток подмагничивания. Неуправляемое ярмо 6 расположено между управляемыми ярмами 5 и 7. На неуправляемом ярме 6 расположена дополнительная трехфаэная обмотка 10 питания цепи управления, Когда подмагничено управляемое ярмо 5, переменный магнитный поток из него вытесняется в управляе.1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторостроении, в сварочной и рентгеновской технике и других областях народного хозяйства, где требуется плавное регулирование напряжения и его стабилизация.

Цель изобретения — расширение области применения и упрощение конструкции.

На фиг.1 приведена конструктивная схема регулируемого трансформатора; на фиг ° 2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — электрическая схема трансформатора.

Магнитная система содержит стержни 1, при этом каждый стержень выпол.! // нен их двух частей 1 и 1 . На одной части каждого стержня 1, например 1 расположена одна часть 2 пер-! вичной обмотки и вторичная обмотка 3. !!

На второй части 1 каждого стержня 1 расположена вторая часть 4 первичной обмотки, последовательно-встречно соединенная с частью 2 первичной об-. мотки. Два управляемых ярма 5 и 7 и неуправляемое ярмо 6 выполнены витыми в виде многоугольника; Каждое управляемое ярмо расщеплено на две часI !! / !! ти 5 и 5, 7 и 7, при этом расщепленные части каждого ярма расположены концентрично в одной плоскости.

Неуправляемое ярмо 6 расположено между управляемыми ярмами 5 и 7 и выпол/ нено нерасщепленным. На контурах 5 !! и 5 управляемого ярма 5 расположено по три с одинаковым числом витков катушки 8 обмотки подмагничивания, а

/ ll на контурах 7 и 7 управляемого ярма 7 — по три катушки 9 обмотки подмое ярмо 7, напряжение на выходе трансформатора при этом максимальное.

При подмагниченном ярме 7 выходное напряжение трансформатора минимальное. Дифференциальным или раздельным подмагничиванием ярем 5 и 7 обес. печивается плавное амплитудное регулирование вторичного напряжения трансформатора. 1 з,п, ф-лы, 3 ил.

2 магничивания. На среднем неуправляемом ярме б расположены обмотка 10 переменного тока, предназначенная, например, для питания цепей управ5 ления °

l //

Части 1 и 1 стержней 1 магнитопровода состыкованы торцами с неуп/ равляемыми ярмами 5 и 7. Контуры 5

1( и 5 управляемого ярма 5 и контуры ! !/

10 7 и 7 управляемого ярма 7 в местах

l II . стыковки с частями 1 и 1 стержней

1 сближены.

В обмотках 8 и 9 подмагничивания расположенных на управляемых ярмах 5 и 7, результирующая ЭДС основной гар" моники от переменного магнитного потока равна нулю, В трансформаторе с симметричной магнитной системой компенсируются гармонические составляющие кратные трем.

Катушки одного контура управляемого ярма, соединенные последовательно25 согласно, соединены с катушками второго контура последовательно-встречно. Такое соединение катушек двух контуров 5 и 5 (7 и 7 ) ярма

5 (7) компенсирует четные гармонические составляющие.

Управляемое ярмо 5 и неуправляе// мое ярмо 6 с частями 1 стержней 1 образуют верхнее окно, где расположена часть 4 первичной обмотки. Неуправляемое ярмо б и управляемое ярмо

35 7 с частями 1 стержлей 1 образуют нижнее окно, где расположены часть 2 первичной обмотки и вторичная обмотка 3. Части 2 и 4 первичной обмотки соединены между собой последователь40 но-встречно.

1427427

Дифференциальным или раздельным подмагн,чиванием ярем 5 и 7 обспечивается плавное амплитудное регулирование вторичного напряжения транс50 форматора. Условие намагничивания . каждого контура управляемого ярма отличается только полярностью постоянной составляющей магнитного поля, при этом изменяется фаза четных rap55 о моник на 180 . Оба контура ярма обтекаются переменным и встречно-направленными постоянными магнитными

ТрансформатоР работает следующим образом.

При подключении первичной обмотки к напряжению сети в магнитопроводе трансформатора создается магнитный поток, который распределяется по неподмагниченным управляемым ярмам

5 и 7. Так как равные части 2 и 4 первичной обмотки соединены между собой последовательно-встречно, и, если они одинаковы, то половина магИ нитного потока в частях 1 стержней 1 верхнего окна направлена вотречно половине магнитного потока в час- 15 тях 1 стержней 1. Суммарный магнитный поток замыкается по среднему неуправляемому ярму. Во вторичной обмотке 3 наводится ЭДС, пропорциональная половине магнитного потока в 26 части 1 стержней 1. На выходе трансI форматора будет заданное среднее значение напряжения.

При насыщенном состоянии управляемого ярма 5 переменный магнитный поток из него вытесняется в управляемое ярмо 7. Потокосцепление вто ричной обмотки 3 из-за того, что первичное напряжение приложено к части 2 первичной обмотки, максимальное °

При насыщенном состоянии управляемого ярма 7 переменный магнитный поток вытесняется в управляемое ярмо

5. Потокосцепление вторичной обмотки 3 практически отсутствует, так как все первичное напряжение в этом случае приложено к части 4 первичной обмотки. На выходе трансформатора напряжение минимальное. При любом 40 состоянии управляемых ярм 5 и 7 в среднем неуправляемом ярме 6 переменный магнитный поток остается не изменным, поэтому ЭДС, наводимая в обмотках 10 питания цепей управле- 45 ния, также неизменна. потоками, а сумма мгновенных значений индукций не содержит четных гармоник. Поэтому ЭДС, наводимая во вторичной обмотке 3, не содержит четных гармоник °

Форма кривОй вторичного напряжения такого трансформатора при амплитудном регулированияи синусоидальна °

Коэффициент нелинейных искажений незначительный и практически равен не.— линейным искажениям сети.

Предлагаемый трансформатор позволяет получить широкий диапазон регулирования напряжения, поскольку индуктивное сопротивление короткогс замыкания трансформатора мало. При насьш1енном управляемом ярме 5, так как вторичная обмотка 3 охватывает часть 2 первичной обмотки, внешняя характеристика более жесткая, а при насыщенном управляемом ярме 7, кроме того, что вторичная обмотка 3 исключается из контура потока холостого хода, она удалена от части 4 вторичной обмотки, внешняя характеристика крутопадающая и уже при малых нагрузках напряжение на выходе трансформатора равно нулю.

Технология сборки предлагаемого трансформатора проще, при этом его ремонтоспособность значительно вышее.

Формула и з о о р е т е н и я

1. Регулируемый трансформатор, содержащий трехстержневой пространственный симметричный магнитопровод, управляемые расщепленные ярмй, соединяющие концы стержней, причем оба контура каждого управляемого ярма расположены в одной плоскости, неуправляемое ярмо, расположенное между управляемыми ярмами, первичную об- . мотку, состоящую из двух последовательно встречно соединенных секций расположенных на стержнях по разные стороны неуправляемого ярма, вторичную обмотку, расположенную на стерж-нях между неуправляемым и одним иэ управляемых ярем, соединенные последовательно обмотки подмагничивания на каждом участке управляемых ярем, причем каждые две расположенные на одном расщепленном участке обмотки подмагничивания соединены встречно, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, он содержит дополнительную трехфазную обмотку, расположенную на неуправляемом pìe

5 1427427

2. Трансформатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, каждый стержень состоит из двух частей, состыкованных торцами с витыми ярмами.

Фив. Э

Составитель В.Герих

Редактор Е.Копча Техред Л.Сердюкова . Корректор С,Шекмар

Заказ 4857/48 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4