Обмотка на большие токи

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении обмоток трансформаторов. Цель изобретения - снижение потерь и тока холостого хода, уменьшение массы и габаритов за счет уменьшения разности температуры по высоте обмотки. Обмотка выполнена из витков 1-6 с переменным поперечным сечением, причем сечение витка увеличивается от нижнего к верхнему торцу обмотки дискретно или непрерывно . В верхней части обмотки (наиболее нагретой) снижается плотность тока, потери и нагрев, температура по высоте обмотки выравнивается, уменьшается вероятность термомеханических повреждений литой изоляции. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 01 F 27/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4427069/07 (22) 20.05.88 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт трансформаторостроения (72) П. И. Исмаилов, Е. П, Кирсанов и И. Н, Гусейнов (53) 621.314.211(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1224840, кл. Н 01 F 27/28, 1984.

Патент Японии

ЬЬ 38731, кл. Н 01 F 41/08, 1971. (54) ОБМОТКА HA БОЛЬШИЕ ТОКИ (57) Изобретение относится к электротехни„„5U„„1683081 А1.ке и может быть использовано при изготовлении обмоток трансформаторов. Цель изобретения — снижение потерь и тока холостого хода, уменьшение массы и габаритов за счет уменьшения разности температуры по высоте обмотки. Обмотка выполнена иэ витков 1 — 6 с переменным поперечным сечением, причем сечение витка увеличивается от.нижнего к верхнему торцу обмотки дискретно или непрерывно. В верхней части обмотки (наиболее нагретой) снижается плотность тока, потери и нагрев, температура по высоте обмотки выравнивается, уменьшается вероятность термомеханических повреждений литой изоляции, 2 э. и. ф-лы, 3 ил.

1683081

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании обмоток трансформаторов.

Целью изобретения является снижение потерь и тока холостого хода, уменьшение массы и габаритов трансформатора за счет уменьшения разности температуры по высоте обмотки.

На фиг. 1 показан слой обмотки, высота витка увеличивается снизу вверх непрерывно; на фиг, 2 — то же, высота витка увеличивается снизу вверх дискретно; на фиг. 3 — то же, вариант..

Слой обмотки состоит из витков 1 — 6, вырезанных из цилиндра, причем толщина цилиндра и, соответственно, толщина витков 1 — 6 по всей высоте одинакова. Высота витков 1 — 6 и„соответственно, сечение витков 1-6 непрерывно увеличивается снизу вверх, Например площадь сечения Б — Б больше площади сечения А — А, площадь сечения  — В больше площади сечения Б — Б (фиг. 1).

Слой обмотки (фиг. 2) состоит из витков

1-6, изготовленных из полос и сваренных между собой. Толщина полос и, соответственно, толщина витков 1 — 6 по всей высоте одинакова. При этом ширина полос для каждого витка разная, соответственно, в пределах каждого витка высота и сечение постоянны, в различных витках — различны. В сечении à — Г видно, что высота витка 2 больше высоты витка 1, высота витка 3 больше высоты витка 2 и так далее, высота витка 6 . больше высоты витка 5.

Слой обмотки (фиг, 3) состоит иэ витков

1 — 6, изготовленных из полос и сваренных между собой, Толщина полос и толщина витков 1 — 6 по всей высоте одинакова. Ширина полос для каждой группы витков разная, соответственно, в пределах каждой группы высота витка и сечение постоянны, s различных группах различны.

Например, на фиг. 3 одну группу составляют витки 1 и 2, вторую группу витки 3, и 4, третью группу витки 5 и 6. Сечение витков второй группы больше сечения витков первой группы; сечение витков третьей группы больше сечения витков второй группы.

Обмотка с непрерывно увеличивающейся высотой витка может быть изготовлена из металлического цилиндра вырезанием прорези любым из известных способов, но при этом равномерное вращение цилиндра и равномерная подача горелки заменяются неравномерным либо вращением, либо подачей.

Обмотка с дискретно увеличивающейся высотой витка может быть изготовлена из полос остроугольной формы различной ширины, При отсутствии полос различной ширины для каждого витка можно изготовить об5 мотку иэ групп витков различной ширины. В пределах каждой группы сечение витков одинаково.

Предлагаемую обмотку в конструкциях сухих силовых трансформаторов можно ис10 пользовать в двух направлениях.

1. Если оставить прежним сечение верхних витков и для уменьшения разности температуры уменьшить сечение средних и нижних витков, то высота и масса обмотки

15 снижается, что позволяет снизить высоту и массу магнитной системы и трансформатора в целом, снизить потери и ток холостого хода.

2. Если оставить прежним сечение сред20 них витков и для уменьшения разности температуры увеличить сечение верхних витков и уменьшить сечение нижних витков, то высота обмотки сохранится, но снизится температура наиболее нагретой верхней ча25 сти обмотки, что позволит испольэовать менее нагревостойкие и более дешевые изоляционные материалы и снизить стоимость трансформатора.

Появление у обмоток нового приэнака—

30 уменьшение разности температуры по высоте обмотки — расширяет область применения обмоток из полосового материала.

Недостатком всех обмоток из полосового материала является их ограниченная об35 ласть применения, Обмотки, имеющие неизолированные поверхности полос, не могут работать в среде с повышенной влажностью. ф такой среде обычно используются

40 трансформаторы с естественным воздушным охлаждением, но с литой изоляцией обмоток. Изготовление известных обмоток иэ полосового материала с литой изоляцией обмоток ограничивается по следующим

45 причинам; допустимые превышения температуры используемых недорогих компаундов не позволяют заливать обмотки класса нагревостойкости "Н" и более; большой перепад температуры по высоте обмотки

50 создает нежелательные внутренние механические напряжения в компаунде, что может вызвать растрескивание литой изоляции при работе трансформатора, Обмотка с переменным сечением вит55 ков может с успехом использоваться в конструкциях трансформаторов с литой изоляцией, так как в укаэанной обмотке снижается температура верхней части обмотки, что позволяет испольэовать менее нагревостойкие компаунды, и выравнивается тем1683081 пература по высоте обмотки, что значительно снижает внутренние механические напряжения и обеспечивает надежную работу изоляционного компаунда.

Таким образом, изготовление обмотки 5 из полосового материала с переменным сечением витков имеет еще одну цель — расширение области применения обмотки путем использования в конструкциях трансформаторов с литой изоляцией. 10

Формула изобретения

1. Обмотка на большие токи иэ пол сового или листового металла, состоящая иэ слоев, разделенных деталями из иэоляци- 15 онного материала, а.каждый слой — из витков, расположенных по высоте обмотки, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения потерь и тока холостого хода, уменьшения габаритов и массы трансформатора эа счет уменьшения разности температуры по высоте обмотки, обмотка выполнена из витков с переменным сечением, причем сечение витка увеличено от нижнего к верхнему торцу обмотки.

2. Обмотка по и. 1, отличающаяся тем, что сечение витка изменено непрерывно.

3, Обмотка по и. 1, отл ича ю ща я с я тем, что сечение витка изменено дискретно.

1683081

Составитель А.Панибратец

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор В,Гирняк

Редактор О.Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3417 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5