Многофазный трансформатор

 

МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР полупроводникового преобразователя содержащий внутренний с прямоугольными пазами и наружный шихтованные магнитопроводы, трехфазную и многофазную обмотки, выполненные из катушек , уложенных одной стороной в пазы внутреннего магнитопровода и охватывающих пакеты наружного магнитопровода , отличающийс я тем, что, с целью улучшения качества напряжения путем обеспечения синусоидаль.ности и симметрии многофазных выходных ЭДС, он снабжен немагнитными прокладками, причем внутренний магнитопровод выполнен прямоугольным, наружный магнитопровод - из состыкованных внахлестку пакетов, охватывающих внутренний магнитопровод, а немагнитные прокладки расположены между внутренним и наружным магнитопроводами.

„„SU„„112 5 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Д> Н 01 F 33/02// Н 02 М 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг./

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3522738/24-07 (22) 16.12.82 (46) 23.11.84. Бюл. 9 43 (72) .Н.Н.Левин, Н.A.Ñèíãàåâñêèé и С.А.Янюк (53) 621.314.04(088 ° 8) (56) 1.Раэмадэе Ш.М. Преобразователь. ные схемы и системы. N., Bûñøàÿ школа, 1967, с.183, рис.3.17.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3422215/07, кл.

Н 02 М 9/02, 1982. (54) (57) МНОГОФАЗНЫИ ТРАНСФОРМАТОР полупроводникового преобразователя. содержащий внутренний с прямоугольными пазами и наружный шихтованные магнитопроводы, трехфазную и многофазную обмотки, выполненные из катушек, уложенных одной стороной в пазы внутреннего магнитопровода и охватывающих пакеты наружного магнитопровода, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества напряжения путем обеспечения синусоидальности и симметрии многофазных выходных ЭДС, он снабжен немагнитными прокладками, причем внутренний магнитопровод выполнен прямоугольным, наружный магнитопровод — иэ состыкованных внахлестку пакетов, охватывакщих внутренний магнитопровод, а немагнитные прокладки расположены между внутренним и наружным магнитопроводами.

1125665

На фиг.1 показаны магнитопроводы трансформатора, расположение на них катушек обмоток и особенность стыконки пакетов внешнего магнитопровода1 на фиг.2 — соединения катушек одной фазы первичной и одной фазы

:вторичной обмоток, а также форма

Изобретение относится к электро- технике, а именно к многофаэным полупроводниковым преобразователям.:

Известны многофазные полупроводниковые преобразователи переменного тока в постоянный, содержащие несколько трехфазных трансформаторов и вентильных схем(13.

Недостатком таких преобраэонателей является выполнение трансформаторного устройства в виде нескольких трансформаторов (дробление трансформаторного узла), что ухудшает его массогабаритные показатели.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- 15 мому результату является многофазный трансформатор, содержащий шихтованный внутренний магнитопровод с прямоугольными пазами и уложенными в них одной стороной катушками трех- 2(1 фаэной и многофазной обмоток и примыкающие к нему проходящие внутри катушек пакеты внешнего магнитопровода 2 g.

Известная конструкция обладает лучшими массогабаритными характеристиками, когда она применяется в инверторах напряжения. Однако при использовании ее н преобразователях переменного тока в постоянный, когда выпрямитель включен на зажимы многофазной выходной обмотки, имеет место искажение формы кривой и симметрии выходных ЭДС и, как следствие, ухудшение качества выпрямленного напряжения.

Цель изобретения — улучшение качества выпрямленного напряжения путем обеспечения синусоидальности и симметрии многофазных выходных

ЭДС. 40

С этой целью многофазный трансформатор полупроводникового преобразователя, содержащий внутренний с прямоугол .ными пазами и наружный шихтованные магнитопроводы, 45 трехфазную и многофазную обмотки, .выполненные из катушек, уложенных одной стороной в пазы внутреннего магнитопровода и охватывающих пакеты наружного магнитопровода, снаб. жен немагнитными прокладками, при-. чем внутренний магнитопровод выполнен прямоугольным, наружный магнитопровод †.из состыкованных внахлест пакетов, охватывающих внутренний магнитопровод, а немагнитные проклад-55 ки расположены между, внутренним и наружным магнитопроводами. листов стали внутреннего и внешнего магнитопроводов.

Активная часть многофазного транс. форматора (фиг.1) содержит шихтованные листами электротехнической стали внешний 1 и внутренний 2 магнитопроводы. Листы стали внутреннего магни топровода выполнены прямоугольными с прямоугольными пазами 3 по периферии.

В пазы внутреннего магнитопровода одной стороной уложены катушки 4 трехфаэной первичной 5 и многофазной вторичной б обмоток с охнатом проходящих внутри катушек пакетов внешнего магнитопровода 1.

На фиг.2 н качестве примера показаны схемы соединения катушек, но лишь для одной фазы первичной обмотки 5, занимающей одну треть всех пазов, и одной фазы вторичной обмотки б,. например, девятифазной, занимающей одну девятую часть всех пазов, Активные стороны катушек первичной и вторичной оботок (фиг.2) располагаются н одних и тех же пазах с соблюдением известных для индукционных машин правил.

Плоская внутренняя поверхность каждого пакета внешнего магнитопровода 1 отделена от поверхности зубцов 7 внутреннего магнитопронода 2 немагнитной прокладкой 8, изготовленной, например, из фторопласта-42 и имеющей толщину 1,00,5 мм.

Внешний магнитопровод 1 состоит из четырех шихтованных и состыкованных внахлестку пакетов 9-12, при (этом внешние углы пакетов магнитопровода могут быть выполнены закругленными.

Многофазный трансформатор работа ет следующим образом.

При подключении трехфазной пер- вичной обмотки 5 к питающей сети во внешнем магнитопроводе трансформатора создается бегущее магнитное поле, которое, взаимодействуя с многофазной вторичной, например, денятифазной обмоткой б, наводит в ней ЭДС, сдвинутые одна относительно другой на угол 2я/9, т.е. происходит преобразование трехфаэной системы напряжений в девятифазную. Важную роль в процессе такого преобразования играет наличие тонкой и постоянной по толщине немагнитной прокладки 8, отделяющей плоскую внутреннюю поверхность внешнего магнитопровода

1 от зубцов 7 внутреннего магнитопровода 2, . В случае отсутствия немагнитной прокладки или при непостоянной ее толщине имеет место насыщение зубцов 7 внутреннего магнитопровода 2, так как магнитный поток стремится замкнуться по кратчайшему пути.

В результате этого происходит изме

1125665

Nua.Ã нение связей между катушками, иска- жение формы кривой магнитного потока, сцепленного с каждой катушкой

/ и обмоткой. В спектре вторичной

ЭДС появляются большие ho величине высшие гармоники, изменяются фазовые сдвиги, возрастают потери в магнитопроводе, падает КПД, уве.личиваются пульсации выпрямленного напряжения. Введение небольшого и постоянного по величине немагнитного промежутка между зубцами и внешним магнитопроводом исключает местные насыщения стали, обеспечивает более равномерное распределение магнитной индукции. .При этом преобразование трехфазной системы напряжений в многофазную, например девятифазную, осуществляется с высоким качеством.

Многофазная система получается симметричной, форма кривых фазных ЭДС приближается к синусоидальной.

Обеспечить постоянство толщины немагнитного промежутка между внешним магнитопроводом 1 и зубцами 7 внутреннего магнитопровода 2 .в конструкции с прямоугольными внутренним магнитопроводом и состыко-. ванными внахлестку пакетами внешнего магнитопровода проще, так.как примыкающие поверхности плоские, одна из. них может шлифоваться, а вторая (со стороны пакетов внешне5 го магнитопровода) формироваться и выравниваться в процессе шихтовки и стыковки, При этом немагнитные прокладки, например, из фторопласта-42 для упрощения сборки заранее заготавливаются и наклеиваются на внешнюю поверхность зубцов внутреннего магритопровода после укладки катушек.

)5 Фторопласт-42 наряду с хорошими диэлектрическими свойствами не склонен к ползучести, является химостойким„ хорошо поддается прессованию, литью и наклеиванию нал.

20 металл

Таким образом, предлагаемый многофазный трансформатор обеспечиваетсинусоидальную форму кривой и симметрию мноГофазных вторичных ЭДС и, следовательно, высокое качество выпрямленного напряжения. в преобразователе переменного тока в постоянный..

ВНИИПИ заказ 8549/39 .

Тираж 682 Подписное филиал IHIIf "Патент", r.ужгород,ул.Проектная,4