Трансформатор с регулированием напряжения под нагрузкой

Трансформатор с регулированием напряжения под нагрузкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<>780059

CoIo3 Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное н авт. свид-ву —.

2149500/24-07 (22) Заявлено 01.07. 75 (21} 2178605/24-07 (51)М. Кл з

H 01 F 29/00 с присоединением заявки № 2182442/24-07

Государственный комитет

СССР. по делам изобретений н открытий по п. 3. 1040.75 по п. 4 21.10.75

Опубликовано 15,1180. Бюллетень ¹ 4 2 (53) УДК 621.314, .222.76(088.8) Дата опубликования описания 15 . 11.80 (72) Авторы изобретения

М. A. Маковецкий и A. A. Гуров (71) Заявитель (541 ТРАНСФОРМАТОР С РЕГУЛИРОВАНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ

ПОД НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к электро- . энергетике и может быть применено в трансформаторах с регулированием напряжения под нагрузкой .

Известен трансформатор, в котором осуществляется ступенчатое регулирование напряжения под нагрузкой $1), Причем переключейие с одной ступени на другую без разрыва цепи производится через токоограничивающий реактор . Недостатком этого устройства . являются большие габариты и отсутствие регулирования напряжения внут- . ри ступени .

Известен трансформатор с плавным регулированием напряжения t2) . Трансформатор имеет броневую конструкцию, средний его стержень, несущий вторичную обмотку, допускает плавное осевое перемещение.

Недостатком его является. большое рассеяние и сложность конструкции .

Известен трансформатор с регулированием напряжения под нагрузкой, содержащий регулировочную обмотку с отпайками от ступеней регулирования с неподвижными контактами, обмОтку, установленную концентрично относительно регулировочной обмотки, подвижную вдоль нее, и токосъемные эле2 менты p) . В этом трансформаторе напряжение регулируется посредством скольжения щеток по контактной дорожке регулировочной автотрансформа5 торной обмотки.или при помощи переключателя с отпаек регулировочной обмотки . Подвижная обмотка служит для компенсации намагничивающей силы регулировочной обмотки .

I0 Это техническое решение наиболее близко к изобретению по технической сущности.

Недостатком трансформатора является большой габарит, обусловлен1 ный тем, что диапазон регулирования определяется высотой регулировочной автотрансформаторной обмотки . Такие трансформаторы из-за наличия автотрансформаторной обмотки изготавли2О ваются на ограниченные мощности.и имеют небольшой диапазон регулирования напряжения .

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования напряжения

2$ и уменьшение габаритов трансформатора.

Эта цель достигается тем, что трансформатор с регулированием .напряжения под нагрузкой, содержащий

ЗЯ регулировочную обмотку с отпайками

780059 от ступеней регулирования с неподвижными контактами, обмотку, установленную концентрично относительно регулировочной обмотки, подвижиую вдоЛь нее, и токосъемные элементы, снабжен стойкой, установленной вдол регулировочной обмотки, на которой размещены неподвижные контакты, контактирующие с помощью токосъемйых элементов с подвижной обмоткой, рас.положенной, поверх регулировочной;: обмотки, намотанной голым проводом 36 встречно регулировочной обмотке, при этом неподвижные контакты регулироночкой обмотки расположены на ра стоянии, равном высоте подвижной обмотки с числом витков, равным числу витков ступени регулирования.

Трансформатор может иметь токосъемные элементы, установленные на подвижной обмотке.

Трансформатор может иметь токосъемные элементы, установленные на неподвижных контактах регулировочной обмотки .

Трансформатор может иметь токосъемное кольцо с токосъемной щеткой, t жестко соединенное с подвижной обмоткой, установленной с возможностью дополнительного вращательного движенйя вокруг центральной оси . В последнем случае достигается йовышение плавности регулирования напряжения. ЗО

На фиг. 1,2,3,4,5,6,7,8 изображена часть конструкции трансформатора с регулированием напряжения под нагрузкой и схемы подключения обмоток в различном исполнении. .Трансформатор содержит магнитопровод 1, регулироВочную обмотку 2, стройку 3 с неподвижными контактами, подвижную обмотку 4.

Регулировочная обмотка 2 имеет от- 40 пайки от ступеней регулирования, отпайки заканчиваются электрическими контактами, которые неподвижно закреплены на стойке 3, а стойка установлена вдоль обмоток 2, 4. Подвижная обмотка 4 представляет собой спиральную однослойную катушку, намотанную голым проводом поверх регулировочной обмотки 2. Подвижная обмотка

4, перемещаясь, поочередно замыкает ступени регулирования, при этом в контуре, образованном. обмоткой ступени регулирования и подвижной обмоткой, уравнительный ток не протекает, так как эти обмотки имеют одинаковое количество витков и включены встречно.

На фиг. 1, 2, 3 изображен трансформатор, содержащий токосъемные элементы 5, 6, установленные на подвижной обмотке 4. 60

В рабочем положении подвижная обмотка через токосъемные элементы 5, например ножи, подключена к двум отпайкам регулировочной обмотки,т.е.параллельно одной ступени регулирования,65 а токосъем осуществляется через подвижный тбкосъемный элемент 6, например щетку. При увеличении или уменьшении напряжения на выходе трансформатора токосъемная щетка 6 перемещается по голым виткам подвижной обмотки 4 вверх или вниз до восста« новления напряжения, тем самым осуществляется плавное регулирование в пределах одной ступени.

С целью неразрывности тока нагрузки, в момент переключения подвижной обмотки 4 На очередную ступень регулирования токосъемная щетка б остается неподвижной и замкнутой .одновременно с подвижной обмоткой 4 и неподвижным контактом отпайки трансформатора, расположенным на стойке 3.

На фиг. 4, 5 изображен Трансформатор, содержащий токосъ мные элементы 7, установленные на неподвиж- . ных контактах стойки 3, на которую выведены отпайки ступеней регулирования регулировочной обмотки. Постуйательно перемещая ь, подвижная обмотка 4 скользит по токосъемному элементу 7, например контактной щетке, при этом изменяется число витков, последовательно подключенных к отпайке регулировочной обмотки, и тем самым осуществляется регулирование напряжения внутри ступени . В определенные моменты времени подвижная обмотка

4 скользит одновременно по двум токосъемным элементам одновременно. В этсм случае подвижная обмотка 4 подключается параллельно ступени регулирования .

На фиг . 6, 7, 8 изображен трансформатор, содержащий токосъемное кольцо 8 с токосъемной щеткой 9. Токосъемное кольцо жестко соединено с подвижной обмоткой . Для того, чтобы по токосъемному кольцу не протекал ток от наведенной в нем ЭДС, оно состоит из нескольких изолированных одна от другой частей . Каждая из частей токосъемного кольца соединяется с одним .и тем же концом катушки . С целью неразрывности тока нагрузки, изолирующий промежуток между проводящими частями токосъемного кольца выбирается меньше ширины токосъемной щеткИ. Количество проводящих частей токосъемного Кольца выбирается из такого условия, чтобы. величина тока, протекающего по соединительным проводникам в момент одновременного касания токосъемной щеткой двух проводящих частей кольца, была бы меньше допустимого значения тока для соединительных проводников.

Подвижная обмотка 4 отличается от случаев, изображенных на фиг. 1,2,3 и фиг . 4, 5, наличием дополнительного вращательного движения поэтсму скольжение голого провода обмотки 4 по токосъемным элементам 7 осуществляется по винтовой линии, и тем са780059 фиг.1 фиг. Р мым повышается плавность регулирования напряжения..

Достоинство изобретения заклюЧается. в том, что регулирование напряже ния под нагрузкой осуществляется переключением ступеней регулирования и плавным изменением напряжения в пре- 5 делах всего диапазона регулирования трансформатора.

Изобретение может быть применено как в однофазном, так и в многофаэном трансформаторе. B однофазном iO устройстве подвижная обмотка может быть намотана или поверх обмоток трансформатора, или на свободный от обмоток стержень.

В изобретении регулирование напря- $ жения под нагрузкой осуществляется беэ использования .специальных токоограничивающих реакторов, на иэготов— ление которых, дополнительно к расходу трансформатора, расходуется 5-7Ъ электротехнических материалов (стали, меди).

По сравнению с трансформатором, регулируемым под нагрузкой путем пе-. ремещения токосъемной щетки по автотрансформаторной обмотке, иэобрете— ние значительно сокращает затраты на изготовление трансформатора, делает независимым диапазон регулирования от габаритов трансформатора, позволяет выполнять подвижную обмотку бо- 30 лее толстым проводом и тем самым обеспечить надежный токосъем, увеличить долговечность и расширить диапазон мощностей плавно регулируемых трансформаторов. 35

Формула изобретения

1. Трансформатор с регулированием 4О напряжения под нагрузкой, содержащий регулировочную обмотку с отпайками от ступеней регулирования с неподвижными контактами, обмотку, установленную концентрично относительно реI гулировоч ной обмотки, подв ижн ую вдол ь нее, и токосъемные элементы, о т личающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и уменьшения габаритов, трансформатор снабжен стойкой, установленной вдоль регулировочной обмотки, на которой размещены неподвижные контакты, контактирующие с помощью токосъемных элементов с подвижной обмоткой, расположенной поверх регулировочной обмотки, намотанной голым проводом встречно регулироврчной об мотке, при этом неподвижные контакты регулировочной обмотки расположены на расстоянии, равном высоте подвижной обмотки с числом витков, равным числу витков ступени регулирования .

2. Трансформатор по и . 1, о т л и ч а ю шийся тем, что токосъемные элементы установлены на подвижной обмотке.

3. Трансформатор по п . 1, о т л и. — . ч а ю шийся тем, что токосъемные элементы установлены на неподвижных контактах регулировочной обмотки .

4.Трансформатор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения плавности регулирования, трансформатор снабжен токосъемным кольцом с токосъемной щеткой, жестко соединенным с подвижной обмоткой, а подвижная обмотка установлена с возможностью дополнительного вращательного движения вокруг центральной оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Петров Г . Н. "Электрические машины том. 1, М., "Энергия" 1974 г. с. 112.

2. Петров Г. Н. "Электрические машины" том . 1, М, "Энергия" 1974 г. с. 181.

3. Патент ФРГ Р 1281544, кл.В 21d 53/02, 1968 г.

780059

P èå.8 авив.7

РиВ.6

Составитель Н. Цикофорова

Редактор Л . Гольдина Техред М. Рейвес Корректор С . й!екмар

Заказ 9332/17 Тираж 44 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4