Статистический регулируемый трансформатор с вращающимся магнитным полем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

I»>524234

Союз Советских

Социалистических

Республик

К А8ТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТ8У (61) Дополнительное к авт. овид-.ву— (22) Заявлено 06.11.74 (21) 2073170, 24-07 с отрисоединением заявки М— (23) П|риоритет— (43) Опубликовано 05.08.76. Бюллетень ¹ 29 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (51) М.Кл.2 H 01 F 29/14

Государственный комитет ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.318.43:

: 621. 316. ,722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения В. Ф. Шукалов и Н. А. Иванова (71) Заявитель Ленинградский институт авиационного приборостроения (54) СТАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ

ТРАНСФОРМАТОР С ВРАЩАЮЩИМСЯ

МАГH ИТН Ъ|М П ОЛ ЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторах-преобразователях величины напряжения переменного тока, числа фаз, фазового сдвига первичного и вторичного напряжений в многофазной электрической цепи при плавном регулировании выходного напряжения в промышленности.

Известны индукционные регуляторы и фазовращатели, представляющие собой асинхронную машину с заторможенным ротором и применяющиеся для регулирования напряжения и сдвига фаз сетей fl).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является статический регулируемый трансформатор с вращающимся магнитным полем, содержащий наружный кольцевой шихтованный магнитопровод с пазами на внутренней поверхности, в которых размещены первичная и вторичная многофазные обмотки по типу машин переменного тока, оси которых сдвинуты одна относительно другой на 90 электрических градусов, первый внутренний кольцевой шихтованный магнитопровод, закрепленный в расточке наружного магнитопровода, и второй кольцевой шихтованный магнитопровод с пазами по наружной поверхности, в которых размещена тороидальная обмотка подмагничивания (2).

Однако известная конструкция является необратимым устройством с асимметричной связью между первичными и вторичными токами и напряжениями при неизменном, равном 90, угле сдвига между обмотками, кроме того, такая конструкция характеризуется узким диапазоном плавного регулирования выходного напряжения; относительно большой величиной на маги ичивающего тока; искажением его формы и формы нагрузочной составляющей тока при насыщении магнитопровода, приводящем к ухудшению энергетических показателей.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования и улучшение энергетических характеристик. го

Для этого в предлагаемой конструкции на втором внутреннем магнитопроводе через немагнитную прокладку установлен наружный кольцевой IIIHxTQBBHHbIH магнитопровод с числом пазов на внутренней по«ерхности, равным числу пазов основного наружного магнитопровода; причем в пазах уложена дополнительная тороидальная обмотка подмагничивания, а проводник первичной обмотки уложены одновременно

524234 в пазах основного и второго наружных магнитопроводов.

На фиг. 1 представлен предлагаемый регулируемый трансформатор с вращающимся магнитным полем; на фиг. 2 — эскиз его магнитной цепи.

Наружный магнитопровод 1 и первый внутренний кольцевой магнитопровод 2 выполняются шихтованными из электротехнической стали и стыкуются без зазора (см. фиг, 1). Магнптопровод 1 выполнен с пазами на внутренней поверхности, B которых размещены многофазные обмотки 8 и 4, соответственно первичная и вторичная, выполпенные по типу обмоток машины переменного тока. Второй наружный кольцевоЙ шихтованный магнитопровод 5 с,пазами па внутренней поверхности, число которых совпадает с числом пазов наружного магнитопровода 1, установлен соосно с магнитопроводом 1 так, что проводники первичной обмотки 8 расположены одновременно в мап итопроводах 1 и 5. Дополнительная обмотка б подмагничивания охватывает спинку магнитопровода 5. В расточке второго наружного магнитопровода 5 установлен чсрез немагнитную прокладку 7 второй внутренний кольцевой шпхтованный магнитопровод 8 с пазами на наружной поверхности, в которых размещена тороидальная обмотка 9 подмагничивания.

При работе трансформатора, обмотками б и 9 подмагничивания образуются концентри ческпе постоянные магнитные потоки 10 и 11 (см. фиг. 2), замыкающиеся в спинках магнитопроводов 5, 8. При этом обмотка б подмагничивания включена таким образом, что создаваемый ею поток имеет одинаковое пространственное направление с потоком подмагнпчивания второго внутреннего кольцевого магнитопровода 8. При одинаковом пространственном направлении потоков 10 и 11 для обеих ветвей вр а щающегося магнитного поля 12, созданного током первичной обмотки, образуются олинаковые магнитные условия —ч спинках имеются участки с согласным и встречным направлением потоков подмагпичивания. Поэтому при увеличении степени насыщения спинок не образуются четные пространственные гармоники вращаюгцтося поля; нечетные пространственные гармоники поля при индуктировании ЭДС в значительной степени подавляются за счет укорочения шага и распределения об;;.»отки переменного тока.

В результате часть трансформатора, ,àêëþ÷åííàÿ в пределах магннтопроводов 5 и 8, представляет симметричную, регулируемую, практически линейную индуктивность, включенную последовательно в цепь фаз первичной обмотки.

s Расширение диапазона регулирования выходного напряжения обеспечивается более глубоким изменением величины индуктивности первичной обмотки при осуществлении одновременно подмагничивания внут10 ренней и внешней спинок магнитопроводов

5 и 8. Улучшение энергетических характеристик трансформатора связано (кроме указанного выше изменения формы первичного тока) также с введением второй обмотки б

1Б подмагничиванпя, приводящей менее чем к двукратному увеличению мощности управления, часть которой потребляется в регулирующем органе, при практически двукратном расширении диапазона регулировапия, по сравнению с известными решениями.

Формула изобретения

2й Статический регулируемый трансформа Top с вращающимся магнитным полем, содержащий наружный кольцевой шихтованный магнитопровод с пазами на внутренней поверхности, в которых размещены первичная и вторичная многофазные обмотки, первый внутренний кольцевой шихтованный магнитопровод, закрепленный в расточке наружного магнитопровода, и второй внутренний кольцевой шихтованный

З магнитопровод с пазами по наружной поверхности, в которых размещена тороидальная обмотка подмагничивания, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и улучше4о пия энергетических характеристик, на втором внутреннем магнитопроводе через немагнптную прокладку установлен наружный шпхтованный магнитопровод с числом пазов па внутренней поверхности, равным

45 шслу пазов основного наружного магнитопровода, в которых уложена дополнительная тороидальная обмотка подмагничивания, а проводники первичной обмотки уложены одновременно в пазах основного и бо второго наружных магнитопроводов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Костенко М. П. и Пиотровский Л. М.

Электрические машины. М,, «Энергия», 1965, часть II.

2. Авторское свидетельство СССР

М 124523, кл. 21 сР 53, 1958.

524234 а

Фиа 2

Составитель Л. Кардаков

Техред Е. Митрофанова

Редактор Е. Мссропова

Корректор И. Симкина

Заказ 902,,1505 Изд. № 332 Тираж 921 Подппсное

НГ10 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил, пред. «Патент»