Многофазный трансформатор

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в многофазных полупроводниковых преобразователях. Сущность: трансформатор выполнен в виде тороидального витого среднего и двух тороидальных витых боковых магнитопроводов, причем на торцах среднего магнитопровода выполнены пазы, в которые уложена первичная трехфазная обмотка, охватывающая этот магнитопровод, в на торцах боковых магнитопроводов, примыкающих к среднему магнитопроводу через немагнитные прокладки, выполнены пазы, в которые уложены две вторичные многофазные обмотки, каждая из которых охватывает тот боковой магнитопровод, в пазы которого она уложена. 2 ил.

Изобретение относится к трансформаторостроению и может быть использовано в многофазных полупроводниковых преобразователях.

Одним из способов создания многофазных трансформаторов является способ, основанный на делении секций вторичной обмотки трехфазного трансформатора на определенное число частей, из которых формируются фазы многофазной системы. Однако конструкция многофазного трансформатора при этом оказывается очень сложной и практически трудно реализуемой [1] Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является многофазный трансформатор, содержащий средний витой магнитопровод с прямоугольным вытянутым окном, на двух стержнях которого размещены катушки с секциями первичной и многофазной вторичной обмоток, и два боковых витых без обмоток магнитопровода аналогичной формы, примыкающих к торцам среднего магнитопровода через вставленные зубцы и немагнитные прокладки на противоположных сторонах зубцов [2] Однако в многофазном трансформаторе такой конструкции имеет место искажение формы кривой и симметрии выходных ЭДС ввиду несимметрии магнитной цепи среднего с прямоугольным вытянутым окном магнитопровода, состоящего из двух стержней и, как следствие, ухудшение качества выпрямленного напряжения. Кроме того, данный трансформатор имеет сложную технологию изготовления из-за того, что после навивки средний магнитопровод разрезается на две половины для размещения его на стержнях катушек, после чего половинки магнитопровода состыковываются и склеиваются магнитным клеем. Причем катушки размещаются не равномерно вдоль всей длины среднего магнитопровода, а только на верхней и нижней частях его стержней. В результате боковые участки среднего магнитопровода для размещения катушек не используются, что приводит к увеличению его массы и габаритов, а также к нарушению симметрии магнитной цепи.

Цель изобретения упрощение конструкции и технологии изготовления трансформатора, уменьшение расхода электрической стали, обеспечение симметрии магнитной цепи и улучшение качества выходного напряжения.

С этой целью средний и боковые магнитопроводы выполнены тороидальными, причем на торцах среднего магнитопровода выполнены пазы, в которые уложена трехфазная обмотка, охватывающая этот магнитопровод, а на торцах боковых магнитопроводов, примыкающих к среднему магнитопроводу через немагнитные прокладки, выполнены пазы, в которые уложены две многофазные обмотки, каждая из которых охватывает тот боковой магнитопровод, в пазы которого она уложена.

На фиг. 1 общий вид многофазного трансформатора, на фиг. 2 схема соединения одной фазы первичной и вторичной обмоток.

Трансформатор содержит средний витой тороидальный магнитопровод 1, в пазах 2 которого размещены секции первичной трехфазной обмотки 3.

С двух противоположных торцов среднего магнитопровода через немагнитные прокладки 4 примыкают два боковых витых тороидальных магнитопровода 5, в пазах 6 которых размещены секции вторичной многофазной, например, девятифазной обмотки 7.

Используя холоднокатанную рулонную сталь для изготовления тороидальных магнитопроводов трансформатора и направляя вращающийся магнитный поток вдоль проката по пути наименьшего сопротивления, уменьшаются потери в стали тороидального сердечника на 20 25% что в конечном счете позволяет экономить электротехническую сеть.

Многофазный трансформатор работает следующим образом. При подключении трехфазной первичной обмотки к питающей сети в среднем магнитопроводе трансформатора создается вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с многофазной вторичной обмоткой, наводит в ней систему многофазных ЭДС, сдвинутых друг относительно друга на угол 2π/m. В результате происходит преобразование трехфазной системы напряжения в m-фазную. Причем, благодаря абсолютной симметрии магнитной цепи многофазного трансформатора и идентичности параметров его обмоток, система ЭДС многофазной вторичной обмотки трансформатора отличается лучшим качеством по сравнению с прототипом, и, следовательно, качество выпрямленного напряжения на выходе многофазного преобразователя с таким трансформаторным устройством будет выше.

Источники информации 1. Размидзе Ш. М. Преобразовательные схемы и системы М. Высшая школа, 1967, с. 183, рис. 3.17 2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 1292135, кл. A 1 H 02 M 5/14, 1985.

Формула изобретения

Многофазный трансформатор, содержащий средний витой магнитопровод с обмотками и два боковых витых магнитопровода, примыкающих к торцам среднего магнитопровода через немагнитные прокладки, отличающийся тем, что средний витой магнитопровод и два боковых витых магнитопровода выполнены тороидальными, причем на торцах среднего магнитопровода выполнены пазы, в которые уложена первичная трехфазная обмотка, охватывающая этот магнитопровод, а на торцах боковых магнитопроводов, примыкающих к среднему магнитопроводу через немагнитные прокладки, выполнены пазы, в которые уложены две вторичные многофазные обмотки, каждая из которых охватывает тот боковой магнитопровод, в пазы которого она уложена.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2