Электрический реактор с подмагничиванием

Авторы патента:

Петров Сергей Иннокентьевич (RU)

Кадеев Николай Петрович (RU)

Степанов Иван Николаевич (RU)

H01F29/14 - с регулируемым подмагничиванием (магнитные усилители H03F)

Владельцы патента RU 2630253:

Степанов Иван Николаевич (RU)

Изобретение относится к электротехнике, к ферромагнитным устройствам, управляемым подмагничиванием. Технический результат состоит в уменьшении размеров основной обмотки, магнитной системы, расхода активных материалов, габаритных размеров и снижения потерь от полей рассеяния основного магнитного потока. Реактор содержит основную обмотку, магнитную систему с ярмами и стержнями, обмотку управления, каждый стержень магнитной системы выполнен в виде броневого сердечника с соответствующими ярмами и стержнем, на котором размещена обмотка управления. Стержень сердечника расположен ортогонально оси основной обмотки, а ярма сердечника - параллельно оси основной обмотки. Центральный стержень бронестержневого сердечника выполнен в виде свернутого в спираль ленточного магнитопровода, выполняющего роль обмотки и сердечника. 2 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к электротехнике и энергетике, в частности к ферромагнитным устройствам, управляемым подмагничиванием.

Уровень техники

Известны электрические реакторы с подмагничиванием, содержащие магнитную систему с ярмами и стержнями, основную обмотку в виде катушек, обмотку управления, размещенную ортогонально катушкам основной обмотки, шихтованный магнитопровод стержня выполнен в виде бронестержневого сердечника с боковыми ярмами, сердечник расположен ортогонально относительно оси катушки основной обмотки, а ярма сердечника - параллельно оси основной обмотки, ярма отделены от стержней немагнитными зазорами [1-6]. Этим устройствам присущ недостаток - значительные размеры основной обмотки, магнитной системы, обмотки управления, обусловленные размерами обмотки управления в поперечном сечении основной обмотки и связанные с этим значительный расход активных материалов, увеличенные габаритные размеры а также значительные потери электроэнергии от полей рассеяния основного магнитного потока.

Сущность изобретения

Наиболее близким по существу к предлагаемому изобретению является электрический реактор, описанный в [1]. Целью изобретения является уменьшение размеров основной обмотки, магнитной системы, расхода активных материалов, габаритных размеров и снижение потерь электроэнергии от полей рассеяния основного магнитного потока.

Указанная цель достигается тем, что центральный стержень бронестержневого сердечника выполнен в виде ленточного магнитопровода, выполняющего роль обмотки и сердечника.

Перечень фигур, чертежей и иных материалов

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого реактора. На фиг. 2 приведен поперечный разрез фрагмента активной части реактора.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Предлагаемый реактор содержит катушки рабочей (основной) обмотки 1, магнитную систему с ярмами 2 и стержнями 3, обмотку управления. Каждый стержень магнитной системы представляет собой броневой сердечник с соответствующими боковыми ярмами и стержнем. Центральный стержень броневого сердечника 4 расположен ортогонально оси катушки основной обмотки и представляет собой ленточный магнитопровод, свернутый в спираль, выполняющий одновременно роль обмотки управления: при подключении спирали к источнику тока он создает магнитное поле, ортогональное магнитному полю основных катушек. Боковые ярма этого сердечника направлены параллельно оси основной обмотки. Броневой сердечник имеет немагнитный зазор по оси стержня, делящий его на две симметричные части. Ярма 2 магнитной системы реактора примыкают к боковым ярмам броневого сердечника, образуя замкнутую магнитную систему реактора.

Реактор работает следующим образом.

Катушки основной обмотки 1 подключаются к источнику переменного напряжения - в рассечку нейтрали силового трансформатора. Переменный ток, циркулирующий в основной обмотке, создает переменный магнитный поток, циркулирующий по стержням, выполненным в виде замкнутых сердечников 3. Центральный стержень броневого сердечника (ленточного магнитопровода) подключается к регулируемому источнику постоянного тока. При протекании тока по виткам спирали этого магнитопровода создается постоянный магнитный поток в замкнутых сердечниках 3. При увеличении тока в обмотке управления соответственно увеличивается напряженность постоянного магнитного поля в сердечниках 3, а магнитная проницаемость их уменьшается. Поскольку через боковые участки (ярма) этих сердечников, свободных от обмоток управления, циркулирует переменный магнитный поток основной обмотки, то при уменьшении магнитной проницаемости последних увеличивается магнитное сопротивление на пути переменного потока и соответственно возрастает ток в основной обмотке. Таким образом, изменяя ток в обмотке управления, можно менять величину тока в основной обмотке.

Устройство бронестержневого сердечника в виде ленточного магнитопровода, свернутого в спираль, выполняющего одновременно роль обмотки и сердечника, позволяет уменьшить размеры поперечного сечения стержня реактора, способствует уменьшению размеров основной обмотки, габаритных размеров реактора в целом. Следовательно, в этом реакторе уменьшен расход активных материалов по сравнению с известными реакторами.

Уменьшение размеров основной обмотки в свою очередь приводит к уменьшению полей рассеивания основного магнитного потока и снижению потерь электроэнергии от полей рассеяния этого магнитного потока.

Литература

1. Дорожко Л.И., Федосов Л.Л. и др. Устройство автоматической компенсации емкостных токов в промышленных сетях 35 кВ. Статья в ж-ле «Промышленная энергетика», 1983 г.

2. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №547852. Б.И. №7, 1977 г.

3. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №898523. Б.И. №2 1982 г.

4. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1020871. Б.И. №20, 1983 г.

5. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1721646. Б.И. №11, 1992 г.

6. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №2037224, 1995 г.

Электрический реактор с подмагничиванием, содержащий магнитную систему с ярмами и стержнями, основную обмотку в виде катушек, обмотку управления, размещенную ортогонально катушкам основной обмотки, шихтованный магнитопровод стержня выполнен в виде бронестержневого сердечника с боковыми ярмами, сердечник расположен ортогонально относительно оси катушки основной обмотки, а ярма сердечника - параллельно оси основной обмотки, ярма отделены от стержней немагнитными зазорами, отличающийся тем, центральный стержень бронестержневого сердечника выполнен в виде ленточного магнитопровода, свернутого в спираль и выполняющего одновременно роль обмотки управления и сердечника.

Похожие патенты:

Регулируемый трансформатор // 2625162

Изобретение относится к электротехнике, к силовым трансформаторам и может быть использовано на трансформаторных подстанциях. Технический результат состоит в упрощении регулирования напряжения и мощности.

Агрегат дугогасящий для компенсации емкостных токов в сетях среднего напряжения // 2611061

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для компенсации емкостных токов замыкания в электрических сетях 6-35 кВ. Сущность изобретения: дугогасящий агрегат содержит нейтралеобразующий трансформатор и реактор, выполненные на едином магнитопроводе из 4-х стержней: на 3-х пространственных стержнях, сдвинутых на угол 2π/3 относительно друг друга, установлены рабочие обмотки нейтралеобразующего трансформатора, соединенные по схеме «звезда-зигзаг» или «звезда-двойной зигзаг» и дополнительная обмотка, собранная по схеме Y или Z; на 4-м стержне магнитопровода, имеющего воздушные зазоры и встроенного в центр трехфазной магнитной системы, установлены рабочая и вторичная обмотки с отводами и последовательно включенные с обмотками трансформаторы тока.

Управляемый подмагничиванием шунтирующий реактор // 2610136

Изобретение относится к электроэнергетике. Технический результат состоит в повышении надежности и упрощении, снижении потерь энергии.

Реактор шунтирующий управляемый // 2592257

Изобретение относится к электроэнергетике. Технический результат - повышение надежности.

Шунтирующий управляемый реактор // 2592256

Шунтирующий управляемый реактор относится к электроэнергетике. Технический результат - повышение надежности.

Управляемый шунтирующий реактор // 2592255

Изобретение относится к электроэнергетике. Технический результат - снижение потерь электроэнергии.

Устройство регулирования реактивной мощности электрической сети (варианты) // 2585007

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и плавности регулирования.

Управляемый электрический реактор с поперечным подмагничиванием // 2584821

Изобретение относится к электротехнике, к аппаратам с поперечным подмагничиванием, например управляемых реакторов. Технический результат состоит в повышении диапазона регулирования и снижении электромагнитных потерь за счет оптимизации магнитного потока насыщения.

Управляемый подмагничиванием трансформатор // 2576630

Изобретение относится к электротехнике, к управляемым источникам реактивной мощности, может быть использовано для компенсации реактивной мощности в узлах сети высокого напряжения и стабилизации напряжения и предназначено для использования одновременно в качестве трансформатора, если напряжение от устройства управления отсутствует, и регулируемого источника реактивной мощности, аналогичного по функциям синхронному компенсатору за счет подключения ко вторичной обмотке трансформатора конденсаторной батареи и регулирования постоянного тока в обмотке управления.

Управляемый подмагничиванием шунтирующий реактор // 2562062

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам управляемых подмагничиванием шунтирующих реакторов (УШР), представляющих собой комплексы электротехнического оборудования для компенсации реактивной мощности и стабилизации напряжения высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП).

Способ управления подмагничиванием дугогасящего реактора // 2637113

Изобретение относится к области электротехники, в частности к регулированию мощности управляемого подмагничиванием однофазного дугогасящего реактора, и направлено на повышение эффективности его работы в режиме перемежающихся дуговых однофазных замыканий на землю. Способ включает следующие этапы: измерение в непрерывном режиме напряжения смещения нейтрали сети и тока на выводах обмотки дугогасящего реактора, выполненной в виде двух параллельных ветвей с ответвлениями, определение типа однофазного замыкания на землю по параметрам напряжения смещения нейтрали сети, выбор соответствующего ему алгоритма управления, по которому рассчитывают необходимую мощность реактора, уровень подмагничивания и соответствующее ему значение постоянной составляющей ЭДС подмагничивания, которое наводят между средними точками параллельных ветвей обмотки дугогасящего реактора, при этом наведение постоянной составляющей ЭДС подмагничивания осуществляют независимым источником энергии. 1 ил.

Управляемый реактор с подмагничиванием от постоянных магнитов // 2638148

Изобретение относится к электротехнике, к ферромагнитным устройствам, управляемым подмагничиванием. Технический результат состоит в уменьшении габаритных размеров, расхода активных материалов, потерь на подмагничивание, а также расширение регулируемого диапазона изменения индуктивного сопротивления реактора. Реактор с подмагничиванием содержит основную обмотку, магнитную систему с ярмами и стержнями. Стержень реактора выполнен Т-образным с внутренней полостью, имеющей участок сужения. Внутри полости размещен постоянный магнит с возможностью перемещения вдоль оси стержня. Ярма выполнены Г-образными, между торцами ярем и стержня выполнены немагнитные зазоры. Изменение магнитного состояния (степени подмагничивания и насыщения) суженных участков стержня производится перемещением постоянного магнита в полости стержня. 1 ил.

Линия электропередачи высокого напряжения с грозозащитными тросами // 2640196

Использование: в области электротехники. Технический результат – снижение уровня изоляции грозозащитных тросов и величины протекающих в них токов. В линии электропередачи высокого напряжения с грозозащитными тросами и подключенными по концам линии устройствами компенсации реактивной мощности (УКРМ) фазы УКРМ собраны по схеме «звезда» с изолированной нейтралью, а по крайней мере один грозозащитный трос на каждом конце линии электропередачи присоединен к изолированной нейтрали УКРМ. Между изолированной нейтралью и «землей» дополнительно подключено устройство с пороговой вольт-амперной характеристикой, например ОПН, и/или включена цепочка из последовательно включенных компенсационного реактора и коммутационного аппарата. В качестве УКРМ может использоваться управляемый шунтирующий реактор. В нескольких точках линии электропередачи параллельно изоляторам грозозащитного троса устанавлены несколько устройств с пороговой вольт-амперной характеристикой. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

Способ управления шунтирующим реактором при отключении // 2643787

Изобретение относится к области электроэнергетики. Технический результат - повышение надежности. Технический результат достигается за счёт того, что выпрямитель в цепи подмагничивания переводят в режим шунтирования в момент исчезновения напряжения сети. 1 ил.

Способ подключения управляемого шунтирующего реактора ( варианты) // 2643789

Изобретение относится к области электроэнергетики. Технический результат - упрощение и повышение надежности. Новым является то, что в цепи подмагничивания используют один выпрямитель, который перед подключением к сети питают от независимой сети. В момент переключений ток в цепи подмагничивания сохраняется благодаря конденсатору постоянно подключенному или отключаемому после окончания пуска. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Шунтирующий реактор с компенсационно-управляющей обмоткой // 2645752

Изобретение относится к электроэнергетике. Технический результат - снижение потерь электроэнергии. В реакторе компенсационные обмотки, выполняющие роль обмоток питания выпрямителей и подмагничивания, образуют два параллельных разомкнутых треугольника, к зажимам которого подключены выпрямитель и балластная цепь. Новым является то, что выпрямитель выполнен трехфазным и входом подключен к открытому треугольнику, образованному вторичными обмотками трансформаторов. 1 ил.