Трехфазный симметричный регулировочный трансформатор

Трехфазный симметричный регулировочный трансформатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюа Сс«ветскнх

Соцнелнстнчвскнх

Реслублнк к (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) и. Мл. (22) Заявлено 29.1177 (21) 2548766/24-07 с присоединением заявки Нов

Н 01 F 29/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень Но 20 (53) УДК 621. 316. . 722 (088. 8) л

Дата опубликования описания (0306.80

Б.й. Троицкий, Н.Т. Белый, П.Н, Перыйи, к

В.A. Нагайцевй Н.Е, Кйяткин, В.М, Ботданов ", "-..;: «" > и и Н.Д. Ордуханов й: - .. й".й

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им, Е. О, Патона

« л (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Т» (5 4) ТРЕХФАЗНЫЙ СИММЕТРИЧНЫЙ РЕГУЛИРОВОЧЙЫЙ

TPAHСФОРMATOP

30!

Изобретение относится к области электротехники, а именно к регуляторам-стабилизаторам напряжения и тока, и может быть использовано в сварочных выпрямителях и в других источниках питания, где требуйтся плавное регулирование напряжения.

Известен трехфазный симметричный регулируемый тран сформатор, содер- 1(1 жащий стержни, расположенные под углом 120о друг к другу, обмотки .на каждом стержне, одно неуправляемое ярмо и два управляемах ярма с обмотками управления (1) . Ярма транс-1 форматора выполнены в виде многоугольника, замыкаюшегося вне стержней. Первичная и нерегулировочная части вторичной обмотки такого трансформатора расположены в нижнем окне, образованном неуправляемым и управляемым ярмами. Регулировочная часть вторичной обмотки расположена ,в верхнем окне, образованном управляемыми ярмами, 25

Из-за четных агармоник, вызванных двойным намагничиванием управляемого ярма (постоянным и переменным

« магнитными полями) известная конструкция трехфазного симметричного

-регулируемого магнитной коммутацией трансформатора имеет значительный коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения и потребляемоi го тока, Известна также конструкция трехфазного симметричного регулируемого магнитной коммутацией трансформатора, у которого сердечники управляемых ярм, выполненных в виде многоугольника, Расщеплены, а на каждой ркасшепленной части расположены катушки обмоток подмагничивания, соединенные так, что магнитные поля, создаваемые постоянным током в рас.щепленных частях, направлены встречно (2) .

Коэффициент нелинейных искажений такого трансформатора небольшой, однако этот трансформатор, осббенно при максимальном выходном напряже нии в, диапазоне регулирования, т.е. при насЬпценном среднем ярМе, обладает большим индуктивным сопротивле нием короткого заьыкания. Вызвано это тем, что расстояние между первичной обмоткой и регулировочной частью вто ричнбй обмотки достаточно велико и равно сумме двух высот сердечника

73 7995 расщепленной части управляемого ярма и четырех толщин катушки обьютки подмагничивания.

Повышенное индуктивное сопротивление трансформатора увеличивает наклон внешних характеристик трансформатора, что приводит к увеличению массы и габаритов трансформатора при обеспечении требуемого диапазона плав ного регулирования °

Белью настоящего изобретения является снижение массы и габаритов трансформатора с магнитной коммутацией.

Поставленная цель достигается тем, что первичная и нерегулировочная часть вторичной обмотки расположены на средней части стержней, по обе стороны указанных обмоток расположено по два ярма с обмотками управления, регулировочная часть вторичной обмотки разделена на две последователь-, но соединенных секции, каждая иэ 2Q которых размещена между ярмами, находящимися с одной стороны первичной обмотки, обмотки управления двух средних и двух крайних ярм соединены последовательно, причем конец обмотки управления одного ярма соединен с началом обмотки управления второго ярма.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана конструкция предлагаемого трансформатора с магнитной коммутацией; на фиг. 2 — вид сверху; на фиг. 3 принципиальная схема соединения обмоток предлагаемого трансформатора.

Магнитопровод трансформатора содержит три стержня 1, расположенных под углом 120 друг относительно друга и четыре управляемых ярма 2, 3, 4, 5, выполненных в виде шихтованного многоугольника (шестиуголь- 40 ника), стыкованного со стержнями.

На каждом ярме расположено по три катушки б обмоток подмагничивания двух крайних ярм 2 и 5 и три катушки

7 обмоток подмагничивания двух средних ярм 3 и 4 . На средней части каждогО стержня,расположена первичная обмотка 8 и нерегулируемая часть витков 9 вторичной обмотки.

Регулировочная часть вторичной обмотки разделена на две катушки 10 и

1l с равным количеством витков. Катушка 10 расположена на стержне между .двумя управляемыми ярмами 2 и 3, а вторая катушка 11 - между ярмами

4 и 5. Обе катушки 10 и 11 регуливочной части вторичной обмотки соединены последовательно-согласно по переменному магнитному потоку холостого хода с нерегулируемой частью 9 вторичной обмотки. Регулировочная бО часть витков в зависимости от заданного диапазона регулирования может составлять 40-60 и более процентов от общего количества витков вторичной обмотки. При необходимости глу- д

1 бокого, плавного, беэ переключений регулирования напряжения, регулировочная часть витков может составлять

100%,,при этом нерегулируемая часть вйтков отсутствует.

Катушки б, 7 обмоток подмагничивания каждого управляемого ярма сое-, динены последовательно-согласно, Благодаря симметричной системе при таком соединении катушек результирую- щая ЭДС от переменного потока на об-. мотке подмагничивания равна нулю, а: также исключаются нечетные гармонические составляющие. Обмотки подмагничивания двух крайних ярм 2, 5 и двух средних 3, 4 соединены между собой последовательно-согласно по потоку, создаваемому постоянным током (фиг. 3) .

Так как расстояние между первичной обмоткой 8 и катушками 10, 11 вторичной обмотки предлагаемой конструкции трансформатора невелико, то индуктивное сопротивление его значительно мен ьше по сравнению с иэ вестной конструкцией . Следовательно, н аклон внешних характеристик меньше.

Трансформатор с магнитной коммутацией предлагаемой конструкции работает следующим образом, При подключении напряжения к первичной обмотке, которая, как и вторичная обмотка, может быть соединена в звезду или треугольник, создается переменный магнитный поток холостого хода, который практически равномерно распределяется по ярмам. На выходе трансформатора будет эаданное среднее значение напря- жения.

При насыщенном подмагничиванием состоянии двух крайних ярм 2 и 5 переменный магнитный поток иэ них будет вытеснен и з.амыкается по двум средним ярмам 3 и 4. Потокосцепление регулировочной части витков двух катушек 10 и 11 вторичной обмотки отсутствует, на выходе трансформатора будет минимальное напряжение, соответствующее виткам нерегулируемой части вторичной обмотки.

При насыщенном состоянии двух средних ярм 3 и 4 переменный магнитный поток замыкается по двум крайним ярмам 2 к 5. Потокосцепление регулировочной части витков двух катушек 10 и 11 максимально. В них наводится ЭДС. Напряжение на выходе трансформатора при этом будет максимальное и равно сумме напряжений, наводимых в витках нерегулируе« мой части и в витках катушек 10 и

11 регулировочной части вторичной обмотки.

Дифференциальным или разде чьным подмагничиванием, изменяя степень насыщения двух пар ярм 2 и 5, 3 и

4, обеспечивается плавное, амплитуд- .

737995 ное регулирование напряжения на выходе трансформатора.

Так как в предлагаемой конструкции трансформатора катушки 6 и 7 обмотки подмагничивания пар управляемых ярм 2 и 5, 3 и 4 соединены так, что магнитные потоки от постоянного тока направлены в одну сторону, а в каждый момент времени переменный магнитный поток в этих парах ярм на,правлен в разные стороны, то при ,двойном намагничивании ярм как на холостом ходу, так и под нагрузкой в выходном напряжении исключаются четные гармонические составляюшие.

Коэффициент нелинейных искажений та кого трансформатора незначительный., 15

Трансформатор предлагаемой конструкции может быть выполнен по автотрансформаторной схеме. Предложенный трехфазйый симметричный трансформатор обеспечивает амплитудное регули- 2р рование выходного напряжения, его синусоидальную форму кривой, расширение диапазона плавного регулирования и уменьшение индуктивного сопро-, тивления, что, в свою очередь, поэво- р5 ляет сократить количество ступеней электрической коммутации или вовсе их исключить, а следовательно, сократить количество коммутируюшей аппаратуры и упростить схему для ее уп- 30 равления, т.е. уменьшить массу и габариты трансформатора.

2. Авторско@ свидетельство СССР

35 Р 597013, кл. Н 01 Г 29/14, 1973.

Формула изобретения

Трехфазный симметричный регулировочный трансформатор, содержащий I

J пространственный магнитопровод с симметрично расположенными стержнямй; уйравляемый ярмами-, выполйеннй ми в виде многоугольника, первичную обмотку, вторичную обмотку, содержашую нерегулировочную и регулировочную последовательно и согласно. соединенные части, и обмотки управления, расположенные на ярмах, о тли чаюши и с я тем, что, с целью снижения массы и габаритов, первичная и нерегулировочная часть вторичной обмотки расположены на средней части стержней, по обе стороны указанных обмоток расположено по два ярма с обмотками управления, регулировочная часть вторичной обмотки разделена на две последовательно соединенные секции„ каждая из которых размешена между ярмами, находяшимися с одной стороны первичной обмотки, обмотки управления двуХ средних и двух крайних ярм соединены последовательно, причем конец обмотки управления одного ярма соединен с началом обмотки управления второго ярма. источники информации, принятые во внимание при экспеРтизе

1. Авторское свидетельство СССР

O 214700, кл. H Ol P 29/14, 1969.

737995 и, Составитель A. Данильчук

Редактор В. Левятов Техоед О.Дюлай Корректор Г, Назаров;

Заказ 2671/31 Тираж 844 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Разыская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4