Трансформатор для железнодорожных нагрузок
Изобретение относите, к электротехнике . Целью изобретения является повышение качества и уменьшения потерь электроэнергии за счет снижения несимметрии напряжений и токов летающей трехфазной сети. Трансформатор содержит трехстержневую магнитную систему со стержнями 1, первичную обмотку из трех одинаковых катушек 2, расположенных на всех стержнях сердечника и соединенных, например, в звезду, одну вторичную обмотку, состоящую из трех одинаковых катушек 3, также расположенных на всех стержнях сердечника и соединенных по схеме звезда, и другую вторичную обмотку , состоящую из четырех катушек 4, 5, 6 и 7. При этом две катушки 4 и 7 расположены на крайних стержнях магнитопровода и имеют одинаковое число витков, а две другие 5, 6 расположены на среднем стержне и имеют каждая число витков, равное 0,594 от числа витков катушек 4 и 7. Катушки 4, 5, 6 и 7 соединены последовательно и присоединены к трем отводам 8, 9 и 10. Начало катушки 4 соединено с началом катушки 5, конец катушки 5 соединен с концом катушки 6 и начало катушки 6 соединено с началом катушки 7. Отвод 8 сделан от конца катушки 4 фазы а, отвод 9 сделан от конца катушек 5 и 6 фазы в и отвод 10-сделан от конца катушки 7 фазы с. 2 ил. (О
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Н 01 F 33/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4247686/24-07 (22) 20.05.87 (46) 07.02.89. Бюл. № 5 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.С. Воротников и И.А. Румянцева (53) 621.314.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1101910, кл. it 01 F 33/00, 1982.
Авторское свидетельство СССР и 1300576, кл. Н 01 F 33/00, 1985. (54) ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ НАГРУЗОК (57) Изобретение относитс. к электротехнике. Целью изобретения является повышение качества и уменьшения потерь электроэнергии за счет снижения несимметрии напряжений и токов и..— тающей трехфазной сети. Трансформатор содержит трехстержневую магнитную систему со стержнями 1, первичную обмотку из трех одинаковых катушек 2, расположенных на всех стержнях сердечника и соединенных, например, в звезду, одну вторичную обмотку, состоящую из трех одинаковых катушек 3, также расположенных на всех стержнях сердечника и соединенных по схеме звезда, и другую вторичную- обмотку, состоящую из четырех катушек 4, 5, 6 и 7. При этом две катушки 4 и 7 расположены на крайних стержнях магнитопровода и имеют одинаковое число витков, а две другие 5, 6 расположены на среднем стержне и имеют каждая число витков, равное 0,594 от числа витков катушек 4 и 7. .Катушки 4, 5, 6 и 7 соединены последовательно и присоединены к трем отводам 8, 9 и 10. Начало катушки
4 соединено с началом катушки 5, конец катушки 5 соединен с концом катушки 6 и начало катушки 6 соединено с началом катушки 7. Отвод 8 сделан от конца катушки 4 фазы а, отвод 9 сделан от конца катушек 5 и 6 фазы в и отвод l0 сделан от конца катушки 7 фазы с. 2 ил. галл»
1457005
Изобретение относится к электротехнике, а конкретно к трансформаторам тяговых подстанций систем эле- ктроснабжения железных дорог переменного тока..
Цель изобретения — повышение качества и уменьшение потерь электро" энергии за счет снижения несимметрии напряжений и токов питающей трехфазной сети.
На фиг. 1 приведена принципиальная конструкция и схема соединения обмоток трансформатора для железнодорожных нагрузок; на фиг. 2 — его 15 векторная диаграмма.
Трансформатор содержит трехстержневую магнитную систему со стержнями
1, первичную обмотку из трех одинаковых катушек 2, расположенных на всех 20 стержнях сердечника и соединенных, например, в звезду, одну вторичную обмотку, состоящую из трех одинаковых катушек 3, также расположенных на всех стержнях сердечника и соединенных по схеме звезда, и другую вторичную обмотку, состоящую из четырех катушек 4-7, при этом две катушки (4 и 7) расположены на .крайних стержнях магии . топровода и имеют одинаковое число 30 витков, а две другие (5 и 6) расположены на среднем стержне и Имеют каждая число витков, равное 0 594 от чи. сла витков катушек 4 и 7. Катушки 4-7 соединены последовательно и присоединены к трем отводам 8-10. Начало катушки 4 соединено с началом катушки 5, конец катушки 5 соединен с концом катушки 6 и начало катушки 6 соединено с началом катушки 7. Отвод 8 40 сделан от конца катушки 4 фазы а, отвод 9 сделан от концов катушек 5 и 6 фазы в и отвод 10 сделан от конца катушки 7 фазы с.
Трансформатор работает следующим 45 образом.
Напряжения катушек второй вторичной обмотки, расположенных на крайних стержнях, будут одинаковыми по модулю и равны фазному напряжению
U, напряжения катушек, расположеннйх на среднем стержне и имеющих меньшее число витков, будут одинаковыми по модулю и равными части фазного напряжения KU . Напряжение каждой однофазной нагрузки 0н, и Йн (фиг. 2) снимаемое с отводов 8, 9 и 9, 10, определяется по формулам где о
Рр = IðW cos(60 -г,);
F = I К W созе + IbK W созо .; а °
Р = I W cos(60 — eL) .с Ь
Ф откуда получаем
cos(б0 — aL) = 2К cosg или
4К вЂ” 1
tgoL=
Из векторной диаграммы (фиг, 2) можно записать з п 60 43
cos 60 + К 2К+1 (. о
U> sin60
Б соз60 +KU (2) Совместное решение (1) и (2) дает
К = 0,594 и Ы. = 38,3 . Напряжения тяговых нагрузок сдвинуты по фазе на угол 2oL = 76,6 . Тяговые токи протекают по обмоткам всех фаз и при равенстве токов тяговых нагрузок первичная обмотка трансформатора работает в симметричном режиме.
Предлагаемое устройство без дополнительных технических средств позволяет повысить качество электрической энергии за счет уменьшения несимметрии и соответственно снизить потери электроэнергии °
Формула изобретения с
Трансформатор для железнодорожных нагрузок, содержащий трехстержневую магнитную систему, первичную трехфазную обмотку, две вторичные обмотки, первая из которых — трехфазная ии! -Uа -Нь
1f ня. с Ub где jU f fU,f =- U — фазное напряжение второй вторичной обмотки;
1"ь "ь К"у
К = 0,594 - коэффициент числа витков.
Покажем, что при данном соотношении чисел витков система векторов токов питающей сети симметрична. Этому условию соответствует равенство размагничивающих сил второй вторичной обмот-. ки в стержнях магнитной системы
1 р = I = l F f npu f Ia I = f Ib I ь
ЩО. 2
Составитель В. Мясникова
Техред М.Ходанич
Корректор М. Демчик
Редактор С ° Пекарь
Заказ 7555/50 Тираж 694 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производс1 венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1457005
4 симметричная, отличающийся секций второй пары, которые раэмещетем, что, с целью повышения качества ны по одной на остальных двух стержи уменьшения потерь электроэнергии нях, две секции с разным числом вит- за счет: снижения несимметрии,вторая ков соединены последовательно-встреч,5 вторичная обмотка состоит иэ двух но и образуют две фазы второй вторичпар секций, секции первой пары раз- ной обмотки, предназначенные для пимещены на одном стержне, их число вит- тания двух одинаковых однофазных (жеков составляет 0,594 числа витков леэнодорожных) нагрузок.
