Трехфазный токоограничивающий реактор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике для ограничения токов КЗ. Целью изобретения является снижение температуры обмоток реактора от действия вихревых токов за счет уменьшения потоков рассеяния в зоне воздушного зазора с помощью массивного незамкнутого экрана из немагнитного материала с высокой электрической, проводимостью. Реактор состоит из магнитопровода 1, стержня 2, секций обмоток 3, экрана 4 и воздушного зазора 5 в экране. По торцам экрана прикреплены воздушные охладители 6 для повышения эффективности охлаждения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОК)З СОВЕТСКИХ

С .)ЦИАЛИСТИЧЕСкИХ

РЕСПУБЛИК (s()s Н 01 F 29/00

ГОСУДАРСТВЕ 1П-(ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 2 (21) 4713655/07 (гг) 03.07.89 (46) 23.03.92. Бюл. ¹ 11 (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Научно-производственного обьединения."ХЭМЗ" (72) С. Г, Попов, С. Я. Церковный и А, В.

Ерисов (53) 621,316.935(088.8) (56) Комплектные тиристорные электроприводы. Справочник./Под ред. B. Перельмутера — М.: Энергоатомиздат, 1988.

Петров Г.Н, Электрические машины.—

Энергия, 1974, ч. 1, с. 175, (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИЙ РЕАКТОР

„„5U „„1721645 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике для ограничения токов

К3. Целью изобретения является снижение температуры обмоток реактора от действия вихревых токов за счет уменьшения потоков рассеяния в зоне воздушного зазора с помощью массивного незамкнутого экрана из немагнитного материала с высокой электрической. проводимостью, Реактор состоит из магнитопровода 1, стержня 2, секций обмоток 3, экрана 4 и воздушного зазора 5 в экране. По торцам экрана прикреплены воздушные охладители 6 для повышения эффективности охлаждения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1721645

Изобретение относится к электротехнике. в частности к электромагнитным системам и индуктивным элементам.

Индуктивные элементы применяются в качестве сопротивления в цепях переменного и пульсирующего тока. Известны токоограничивающие реакторы без железного сердечника.

Недостатками известных устройств являются значительные их габариты и вес, так как для реализации требуемой индуктивности необходима намотка катушек с большим количеством витков, Находят применение трехфазные реакторы с магнитопроводом, как.имеющие меньшие весогабаритные показатели перед. реакторами без магнитопровода. Уменьшение веса и габаритов реакторов связано с малым сопротивлением для магнитного потока, поэтому меньшей м.д.с. для его создания, что в конечном итоге уменьшает количество витков катушек.

Однако конструкция такого реактооа имеет существенный недостаток, связанный с насыщением магнитопровода при аварийных токах и потерей индуктивности, а это в свою очередь означает потерю основной функции назначения реактора-ограничения тока.

Наиболее близким к предлагаемому— является трехфазный реактор с магнитопроводом, стержни которого разделены на участки немагнитными (воздушными) зазорами. При определенной величине зааора можно избежать насыщения магнитопровода при аварийных режимах цепью несколько увеличенной м.д,с. катушек, т.е, ее размеров. Хотя введение воздушного зазора в магнитопроводе и приводит к увеличению размеров в целом, тем не менее весогабаритные показатели лучше по сравнению с воздушными реакторами.

Недостатком известного реактора является нагрев катушек реактора, чтоопределено повышенным значением потерь от вихревых токов в проводниках катушек.

Вихревые токи обусловлены появлением поперечной составляющей индукции при искривлении линий магнитного потока в зоне воздушного зазора и появлением потоков рассеяния. Потери от вихревых токов могут превышать .омические потери от сквозного тока катушек, что, кроме общего увеличения потерь, может привести к недопустимым перегревам катушек и преждевременному выходу реактора из строя.

Целью изобретения является снижение температуры катушек реактора от действия вихревых токов за счет уменьшения потоков рассеяния в зоне воздушного зазора.

В трехфазном реакторе в зоне воздушного зазора на каждом из стержней устанавливается массивный немагнитный экран с высокой электрической проводимостью. Э к5 ран имеет разрез в своей конструкции, чтобы исключить образование КЗ витка на стержнях реактора. С торцов экрана прикреплены металлические охладители в виде воздушных радиаторов. С помощью экрана

10 уменьшаются "потоки рассеяния" в зоне воздушного зазора. Это связано с фокусирующим действием экрана. Под давлением потока, пересекающего экрана, в последнем индуцируются вихревые токи, поля которых

15 в соответствии с законом Ленца направлены встречно причине их вызвавшей, что приводит к уменьшению потоков рассеяния, т,е. фокусированию поля в зоне воздушного зазора, Тепловые потери от вихревых токов в

20 значительной степени переносятся из катушек в экран. Высокая электрическая проводимость экрана обуславливает эффективность противодействия поля вихревых токов искривлению поля относитель25 но оси магнитопровода в зоне воздушного зазора.

Предлагаемый реактор отличается от известного тем, что в зоне воздушного зазора магнитопровода установлен экран из не30 магнитного материала с высокой электрической проводимостью.

Известно применение экрана в качестве экранирующего. элемента. В предлагаемом реакторе наряду с указанной функцией

35 экран выполняет и другие функции; с помощью экрана происходит фокусировка магнитного поля в зоне воздушного зазора; потери от вихревых токов переносятся в значительной степени из обмоток в экран, 40 чем снижается температура катушек; отличен отвод тепла от экрана с помощью охладителей, так как экран находится не под рабочим потенциалом.

Таким образом, применение экрана иэ

45 немагнитного материала с высокой электрической проводимостью в новом качестве позволяет достигнуть поставленной цели— снизить температуру катушек. На фиг. 1 показан фрагмент конструк50 ции реактора, вид спереди в разрезе; на фиг. 2- экран с охладителями, общий экран.

Реактор содержит магнитопровод 1 с воздушным зазором 2 на стержне, катушки

3, экран 4 из немагнитного материала с вы55 сокой электрической проводимостью и раз резами 5, металличевкий охладитель 6, Процессы в устройстве протекают следующим образом.

При наличии тока через реактор магнитные линии в зоне воздушных зазоров откло1721645 е

Составитель С.Попов

Техред М.Морг нетал

Корректор С.Шевкун

Редактор ИДербак

Заказ 956 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москвб, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский.комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 няются от направления средней линии магнитной системы реактора. На своем пути, пересекая экран, поле индуцирует в нем вихревые токи, поля которых в соответствии с принципом Ленца направлены встречно причине их вызвавшей. В результате взаимодействия основного поля реактора и ответного поля вихревых токов в зоне воздушного зазора и экрана уменьшается величина потока, отклоняющаяся от направления средней линии магнитной системы. Уменьшается рассеяние поля, т.е. поток фокусируется. При этом вихревые токи в экране создают тепловые потери, которые отводятся от экрана с помощью стандартных охладителей.

Применение экрана в предлагаемом устройстве для снижения температуры обмоток реактора позволяет снизить составляющую потерь от вихревых токов в обмотках, исключив их перегрев и преждевременный выход реактора из строя, Формула изобретения

5 1. Трехфазный токоограничивающии реактор, содержащий магнитопровод с 803душным зазором, секции обмотки, расположенные на каждом из стержней, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьшения

10 нагрева реактора, в нем установлен незамкнутый электромагнитный экран из материала с высокой . электрической проводимостью, охватывающий каждый из стержней и размещенный в зоне воздушно15 го зазора.

2. Реактор поп.1, отл ича ющийся тем, что, с целью более эффективного охлаждения; реактор имеет металлические охладители, прикрепленные к торцам экрана.